Устьевая цементировочная головка

 

Oll NCAHHK

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (ii)883328 (61) Дополнительное к авт. саид-ву 1Е 734394 (22)Заявлено 20.07.78 (21) 2647093/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (5I)М. Кл.

Е 21 В 33/05

Государстеенный коинтет (53) УДК 622 ° 245 °. 7 (088. 8) но делан нзобретеннй н открытий

Опубликовано 23 ° 11 ° 81 ° Бюллетень,% 43

Дата опубликования описания 25 ° 11 ° 81 (72) Авторы изобретения

В. И. Крылов, А. Н. Фурманов и М. С. Ткаченко

I

Всесоюзный научно-исследовательскт1й институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) УСТЬЕВАЯ ЦЕИЕНТИРОВОЧНАЯ ГОЛОВКА

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и исполь- зуется для ликвидации поглощений бурового раствора путем намыва в скважины инертных наполнителей.

По основному авт.св. и 734394 известна устьевая цементировочная головка, включающая корпус с тангенциальными боковыми отводами для подачи в скважину под давлением инертных наполнителей в потоке жидкости и клапан сообщения полбсти головки с атмосферой. В этой головке тангенциальные боковые отводы. размещены параллельно плоскости, перпендикулярной оси корпуса (11.

Недостатком является низкая эффективность подачи жидкости с наполнителем при повышенных расходах компонентов из-за удара струи в себя после первого витка в корпусе головки, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления головки и росту давления в ней.

Повышенное давление в головке ведет к существенному уменьшению долн использования, например струйных насосов при намыве наполнителей в скважины из-эа ограниченного максимального давления их 1,10-15 кгс/см ).

Струйные насосы обеспечивают концентрацию наполнителя в смеси до 20Х, а поршневые насосы — только до 5Х поэтому даже незначительное умень10 шение доли использования струйных насосов при переходе на поршневые влечет резкое увеличение затрат на ликвидацию поглощений.

Цель изобретения — снижение гидtS равлического сопротивления головки и уменьшение давления в ней.

Поставленная цель достигается тем, что тангенциальные боковые отводы размещены под острым углом к плоскос"

20 ти, перпендикулярной оси корпуса.

На фиг, 1 изображена предложенная головка, общий вид; на фиг, 2сечение А-А на фиг. 1, 883328

Устьевая цементировочная головка содержит корпус 1 с тангенциальным боковым отводом 2, крышку 3, снабженную клапаном, включающим седло 4 с каналом 5, и запорный элемент 6 с поплавком 7, штоком 8 и стержнем 9.

Тангенциальный боковой отвод 2 размещен под острым углом А к плоскости, перпендикулярной оси корпуса, который определяют, .например, по фор- 10 муле

С9 **- 1 —, при d < 3

24 где д — заданный внутренний диаметр бокового отвода, мм;

0 - заданный внутренний диаметр корпуса головки, мм, Данная эмпирическая формула (1) для определения угла является обобщением результатов экспериментальных исследований движения жидкости в прозрачном патрубке (О = 56 мм) с изменяющимся углом наклона к плоскости, перпендикулярной оси корпуса, тангенциальным боковым отводом (0*=17 мм) при средних скоростях входа жидкости в головку от 1 до 10 м/с. По формуле определяют минимальный угол наклона тангенциального бокового отвода к плоскости, перпендикулярной оси кор" пуса, соответствующий безударному движению жидкости в головке для вышеуказанного интервала изменения средней скорости входа жидкости в головку. В данном случае (d=17 мм, 056мм) угол наклона бокового отвода к плос-. кости, перпендикулярной оси корпуса, согласно формуле составляет д 17

О

Устьевая цементировочная головка устанавливается на заливочную колонну, соединяется через отвод 2 с устройст1 вом для ввода наполнителей, например, струйным насосом (гидроэлеватором) и работает следующим образом„

При подаче. жидкости с наполнителем через тангенциальный боковой отвод, размещенный под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси корпуса, струя в головке принимает форму винта с нарастающим шагом, Величина первого и последующих шагов винта зависит от угла наклона тангенциального бокового отвода к плоскости, перпендикулярной оси корпуса, Рассчитанный по формуле (1) угол наклона бокового отвода обеспечивает минимальное смещение жидкости вниз после первого витка в головке, при котором струя не пересекает отверстия входа жидкости, а располагается ниже его, Это приводит к безударному движению жидкости в головке, снижению ее гидравлического сопротивления, давления в ней, и в итоге к повышению эффективности подачи жидкости с наполнителем в скважину.

Формула изобретения

Устьевая цементировочная головка по авт,св. У 734394, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления головки и уменьшения давления в ней, тангенциальные боковые отводы размещены под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси корпуса.

Источники информации, принятые во внимание гри эксперт Ье

1. Авторское свидетельство

N 734394, кл. Е 21 В 33/05, 1978.