Устройство для очистки стенок скважин

 

О П И C А Н И Е <11 732501

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со4оэ Советскии

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.77 (21) 2560207/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Е 21 В 37/00

Госудерстевииый комитет

СССР

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 09.05.80 (53) УДК 622.245..51 (088.8) IIo делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Петраков и А. И. Ниценко

Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕНОК СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к бурению газовых и газоконденсатных скважин и может быть использовано для подготовки ствола скважины к цементированию.

Известно устройство для очистки стенок скважины, состоящее из корпуса и жестко закрепленных на нем проволочных щеток, расположенных по образующей корпуса в пазах под углом 120 . Корпус выполнен в виде утолщенной трубы с резьбой на концах для присоединения к бурильному инструменту (11.

Недостаток устройства заключается в том, что оно не может быть успешно использовано при турбинном способе бурения, так как начального крутящего момента турбобура недостаточно для преодоления сил трения упругих элементов о стенки скважины. Кроме того, упругие элементы неподвижных щеток не защищены от повреждения и подвергаются быстрому износу. По мере износа упругих элементов номинальный размер устройства не восстанавливается, что сказывается на качестве очистки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для очистки стенок скважины, состоящее из корпуса и щеток, установленных с возможностью передвижения их в радиальном направлении под действием перепада давления между трубным и затрубным простра нств а ми (2), Недостатком устройства является то, что щетки подвергаются быстрому износу и по мере износа упругих элементов номинальный размер устройства не восстанавливается, что сказывается на качестве очистки.

Цель изобретения — обеспечение надежности совместной работы устройства с тур1о бобуром, увеличение срока службы устройства.

Цель достигается тем, что корпус устройства выше щеток выполнен с радиальными отверстиями и снабжен установленными в них клапанами.

На чертеже изображено предлагаемое

15 устройство для очистки стенок скважины.

Устройство состоит из корпуса 1, на концах которого имеется резьба для соединения с буровым инструментом. К корпусу устройства крепятся ограничители 2 деформации упругих элементов. Между ограничителями деформации в продольных пазах корпуса размещаются щетки 3, состоящие из ползунов 4, несущих на себе пучки упругих

732501 элементов 5, выполненных из пружинной проволоки.

Ползуны имеют канавку по периметру боковой поверхности, в которую устанавливается уплотнение 6. Щетки устройства удерживаются в исходном положении возвратными пружинами 7. Возвратные пружины крепятся к корпусу накладками 8, являющимися ограничителями максимального хода ползунов.

В корпусе устройства вмонтированы разгрузочные клапаны 9, состоящие из седла 10 с конусной расточкой, образующей камеру 11, в которую помещается шар 12 и удерживается в ней решеткой 13.

Конусная расточка, образующая наклонную поверхность, позволяет задержать закрытие клапанов на время, необходимое для запуска турбины. Седло клапана по наружной поверхности имеет кольцевую проточку для размещения уплотнения 14.

В скважину на колонне труб спускается турбина, на валу которой закреплено предлагаемое устройство для очистки стенок скважины. Упругие элементы 5 устройства при спуске в скважину защищены от повреждения ограничителями 2 деформации в случае прижатия их к стенкам колонны или скважины. При прокачке промывочной жидкости через указанную компоновку циркуляция идет по трубам через турбину, открытые разгрузочные кдапаны 9 и частично через породоразрушающий инструмент.

Щетки 3 удерживаются в исходном положении возвратными пружинами 7, упругие элементы 5 не контактируют со стенками скважины и не препятствуют запуску турбины.

Когда начнет вращаться вал турбины, разгрузочные клапаны 9 под действием центробежной силы закрываются, и циркуляция осуществляется в полном объеме через породоразрушающий инструмент. Возникает перепад давления между трубным и затрубным пространством скважины, под воздействием которого щетки 3 устройства, преодолевая сопротивление возвратных пружин 7, перемещаются к стенкам скважины, и упругие элементы 5 вступают в контакт с ними по всему периметру поперечного сечения ствола при вращении устройства.

Предложенное устройство обеспечивает

1 надежность совместной работы с турбобуром создавая возможность его свободного запуска. При этом уменьшается число спускоподъемных операций, так как в известном устройстве часто невозможен запуск турбо1 бура, в результате чего приходится снова поднимать и опускать всю компановку, Формула изобретения

Устройство для очистки стенок скважины, состоящие из корпуса и щеток, установленных с возможностью передвижения их в радиальном направлении под действием перепада давления между трубным и затрубным пространствами, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежности его работы при турбинном способе бурения, увеличения срока его службы, корпус выше щеток выполнен с радиальными отверстиями и снабжен установленными в них клапанами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Интенсификация процесса кольматации мелкопористых проницаемых пород механическим способом. -.Нефтяное хозяйство» 1973, № 6, с. 11 — 14.

2. Патент США Ж 2503719, кл. 166-173, опублик. 11.04.50 (прототип).

732501

Составитель Н. Харламова

Редактор С. Титова Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 1688/23 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент> г. Ужгород, ул Проектная, 4