Устройство для создания обратной циркуляции в скважине

 

. I C;me - I-I «; тj » g4T

Союз Советских

Социалистиих

Республик

О П И C A"Í" È È

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (») 623954

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 1104.77 (21) 2470222/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

2 (5l} М. Кл.

Е 21 В 21/00

Государственный комитет

Сооота Мнниотроа СССР оо делам изобретений н открытий (43) Опубликоваио15,09.78.Бюллетень №34 (5З) УДК 622.243..133(088.8) (45) Дата опубликования описания13.03,73

Л. Г. Шолохов и В. И. Еркалов (7:;; "".Вторы изобретения

Свердловский ордена Трудового Красного Знамени сорный институт им. В. В, Вахрущева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОБРАТНОЙ

ЫИРКУЛЯ1ЛИИ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к области бурепияо,азвсдочных скважин, а именно к устройствам для создания обратной циркуляПИ <.I.

Известны устройства для создания обр»1 Hой местной циркуляции очистных аген1o!3 il;.>i! K0.IUHHoH0 ii бурении, предназначенные для повыш HHI!i качества и эффектив3-:ости бурезнпя. Эти устройства представляют собои;:рлифтпо-пневматические снаряды, делители потока с использованием различного рода уплотнителей (паккеров), поршневые и водоструйные насосы. Наибольшее распространение получают буровые снаряды с применением водоструйных насосов (1).

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является эжекторный буровой снаряд, в котором устройство для создания обратной циркуляции в скважине включает переходник, сопло, сообщающееся с диффузором, и корпус с каналом для обратного потока. Обратная циркуляция в этих снарядах создается за счет эжскции разрежения во внутренней полости снаряда (2).

Обладая простотой и отсутствием подвижных быстроизнашива3ощихся деталей, извесные эжекторные буровые наряды имеют существенный недостаток, заклк чак>щийся в том, что г. еренад давл HHB жидкости в обратной циркуляционнс й: истс лс обеспс-.-!H5 вается за счет всасывап33я бл»гсдаря эжекторному разрежению. Поэтому эжекторные буровые снаряды легко з»ш.-»мовыва;отся с резким изменением режим» промывки,ло полного ее прекращения. Особенно;,I!»cпо для таких снарядов пали ше н» забос стол1о ба шлама, превышающего 1.5 — -2 м. В этом случае образуется шламоиая пробка, которая, как правило, не может быть разрушена существующим перепадом давления в местной циркуляционной cHcTc ìå.

15, Целью изобретения я,s,!!!ñòñÿ повышение эффективности бурения,» счет увеличения перепада давления прн обратной циркуляции.

Цель достигается те!, что сопло выполнено кольцевым, а,лиффузор образован на2О ружной поверхностью корпуса, выполненной конусообразной, и стенками скважины. причем канал корпуса сообщается со скважинпым пространств и вьппе сопла, ;i» чертеже показано 3редлагаемое устpoI1c1 во во взаймосвязи сго с I3c " хней li низк623954

Формула изобретения

3 ней частями бурового снаряда и со стенками скважины.

Устройство состоит из переходника 1, кольцевого сопла 2 и корпуса 3 с конусообразной наружной поверхностью, нижняя часть которого соединяется с колонковым или другим буровым набором 4. В переходнике 1 выполнен канал а для подачи очистного агента из бурильных труб 5. Между верхней конической частью корпуса 3 и переходником образован кольцевой канал 6 сопла 2, выходящий в затрубное пространство под острым углом к оси скважины. Нижняя часть корпуса плавно сужается книзу и образует со стенками скважины расширяющуюся книзу кольцевую камеру С. В корпусе выполнен центральный канал d, соединяющийся со скважинным пространством выше кольцевого канала S сопла 2.

Устройство работает следующим образом.

Очистной агент из бурильных труб через канал а в переходнике 1 попадает в кольцевой канал 6, где происходит ускорение и формирование потока очистного агента по всему периметру наружного корпуса под острым углом в направлении к забою скважины. Узкое пространство между корпусом и стенками скважины в месте истечения очистного агента по всему периметру корпуса обеспечивает достаточную кинетическую энергию и сплошность потока и исключает возможность изменения его направления в этом месте. Последующее расширение потока в диффузоре преобразует кинетическую энергию движения в потенциальную энергию давления, которая вызывает обратную местную циркуляцию очистного агента по центральному каналу d через забой скважины.

Описываемое устройство позволяет регулировать обратную циркуляцию в широких прегелах и, таким образом, обеспечивает ви =-. „- необходимого технологического режима промывки скважины. Простота изготовления и эксплуатационная надежность устройства дает возможность широкого его распространения.

Технико-экономическая целесообразность применения такого устройства определяется следующим положительным эффектом: снижением брака в колонковом бурении из-за низкого выхода керна; повышением механических и рейсовых скоростей бурения вследствие улучшения условий отработки алмазных и твердосплавных коронок и уменьшения самозаклинок керна;

10 возможность перехода на малые более производительные диаметры бурения скважин; расширением области применения таких прогрессивных способов бурения, как гидро15 ударные и пневмоударные.

Устройство было изготовлено и испытано в Уральской геологоразведочной экспедиции.

Результаты испытаний положительные. При внедрении этого устройства только в Уральском территориальном геологическом управgp ленни экономический эффект составляет не менее ста тысяч рублей.

Устройство для создания обратной циркуляции в скважине, включающее переходник, сопло, сообщающееся с диффузором, и корпус с каналом для обратного потока, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет увеличения перепада давления при обратной циркуляции, сопло выполнено кольцевым, а диффузор образован наружной поверхностью корпуса, выполненной конусообразной, и стенками скважины, причем канал корпуса сообщаетз ся со скважинным пространством вышесопла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Волков А. С. и Волокитенков А. А.

Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. М., «Недра», 1970, с. 85 и 137.

2. Авторское свидетельство СССР

М 166293, кл. Е 21 В 21/00, 1963.

623954

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Корченко Техред О. Луговая Корректор Д.Мельниченко

Заказ 5146/24 Тираж 734 Подписное

L1HHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. 1Iроектная, 4