Устройство для управления параметрами режима бурения скважин

 

ОПИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-608ЯО

Сон:з Советских

Социалистйческих

Республик + . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26,02.74 (21) 1999240/22-03 с присоединением заявки №

М. К.л 2 Е 21В 19/08

Е 21В 45/00

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 12.05.78

УДК 622.243.92 (088.8) (72) Автор изобретения

О. М. Котляр (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ

РЕЖИМА БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин с помощью забоиных двигателей.

Известно устройство, предназначенное для регулирования и поддержания постоянства параметров режима бурения скважин (1), Недостаток известного устройства заключается в том, что с его помощью возможно регулировать только величину осевого усилия, передаваемого на забой.

Известен автоматический регулятор скорости вращения турбобура, включающий сервоцилиндр, насос, регулируемый клапан и датчик скорости вращения, у. которого нагнетательная линия насоса, соединенного с валом турбобура сообщается с подпоршневой полостью сервоцилиндра непосредственно, а с полостью всасывающего насоса через регулируемый клапан, управляемый датчиком сКОрости вращения турбобура (2J.

Недостаток известного регулятор а заключается в том, что он не позволяет стабилизировать величину осевой нагрузки на долото.

Целью изобретения является одновременная стабилизация осевой нагрузки на долото и его скорости.

Это досттпается тем, что устройство снабжено цилиндром с подпружиненным поршнем, подпоршневая полость которого сообщена с полостью высокого давления сервопривода, а надпоршневая — с полостью низкого давления, причем шток поршня соединен с управляющим элементом клапана.

На чертеже изображено предлагаемое уст5 ройство.

Оно содержит забойный двигатель 1 с сервоприводом 2, автоматический регулятор осевой нагрузки на долото, состоящий из чувствительного элемента 3, включающего поршень

ip 4, полый шток 5, тарированную пружину 6, регулировочную гайку 7, подшипник 8, скобу

9, и регулирующего клапана 10 с седлом 11, Подпоршневая полость 12 чувствительного элемента 3 с помощью трубопровода 13 сое15 динена с подпор шневой полостью 14 сервопривода 2. Верхний конец 15 штока 5 имеет квадратное сечение для предотвращения вращения поршня со штоком. Корпус чувствительного элемента 3 соединен с переводником 16, жест21 ко связанным с корпусом забойного двигателя 1.

Устройство работает следующим образом.

При бурении породы данной крепости поддерживается заданная скорость вращения двигателя 1 за счет создания сервоприводом

2 необходимой осевой нагрузки на долото.

Давление в подпоршневой полости 12 чувствительного элемента 3 будет всегда равно давлению в подпоршневой полости 14 сервопри3р вода 2. При этом поршень 4 находится в по608910

15

25

35

1Ь

Ф

Составитель И. Люльчак

Техред А. Камышиикова Корректор Л. Орлова

Редактор H. Богатова

Иад. Л : 427 Тир ат«734 Подписное

Н1;0 Государстве .ного когиит та Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, 1 аушскан наб., д. 4/5

Закан 653/4 1нпография, пр. Сапунова, 2 ложении, при котором через регулирующий клапан 10 пройдет определенная часть промывочной жидкости, подаваемой, наземными буровыми насосами к забойному двигателю.

Седло 11 размещено в валу забойного двигателя и предназначено для изменения величины расхода промывочной жидкости путем сбрасывания части его непосредственно через вал двигателя и долото в затрубное пространство. Поэтому через забойный двигатель будет проходить расход промывочной жидкости, соответствующий заданной скорости вращения и необходимый для разрушения породы данной крепости.

При увеличении крепости буримой породы скорость вращения двигателя уменьшится, сервопривод 2 уменьшит осевую нагрузку на долото путем уменьшения давления в подпор шневой полости 14. Так как полость 14 связана с полостью 12 чувствительного элемента, то поршень 4 и клапан 10 опустятся вниз, что приведет к уменьшению проходного сечения седла 11. При этом увеличится расход промывочной жидкости, проходящей через забойный двигатель, что приведет к увеличению осевой нагрузки на долото.

При уменьшении крепости буримой породы устройство будет работать аналогично, но в обратную сторону.

Формула изобретения

Устройство для управления параметрами режима бурения скважины, содержащее забойный двигатель, сервопривод и регулирующий клапан, отличающееся тем, что, с целью одновременной стабилизации осевой нагрузки на долото и его скорости, оно снабжено цилиндром с подпружиненным поршнем, подпоршневая полость которого сообщена с полостью высокого давления сервопривода, а надпоршневая — с полостью низкого давления, причем шток поршня соединен с управляющим элементом клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 28б5б02, кл. 175 †1, опублик. 1958.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 459581, кл. Е 21В 45/00, 19б7.