Гидравлическое устройство

 

(72) Автор изобретения

В. И. Назаров (73) заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к гидравлическим машинам ударного действия, в частности к гидравлическим устройствам для ликвидации прихватов бурильной колонны в скважине, и может быть использовано как для освоения s сква><ин путем создания депрессии на пласт, так и для бурения скважины, Известно гидравлическое устройство для ликвидации прихватов буриль". ной колонны в скважине, содержащее корпус с отверстиями для выхода буро вого раствора, установленные в нем подпружиненные клапан и ударник с центральным проходным и боковыми каналами, взаимодействующий с верхней и нижней наковальнями (1).

Недостатком известного гидравлического устройства является невозможность го ликвидации прихватов, вызванных перепадом давления, т.е. прижатием ин" струмента к стенке скважины под действием гидростатического давления бу .

2 рового раствора, и создания депрессии на пласт при перетоке жидкости из нижней части скважины в ее верхнюю часть при освоении скважин. Все это в целом снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем снижения гидростатического давления бурового раствора или создания депрессии на пласт при перетоке жидкости из нижней части скважины в ее верхнюю часть.

Указанная цель достигается тем, что нижняя часть ударника выполнена в виде размещенной в корпусе рабочей пары цилиндр"поршень, в проходном канале поршня дополнительно установлена втулка с обратным клапаном, а корпус снабжен манжетным переводником, размещенным под отверстиями для выхода бурового раствора.

На фиг. l представлено гидравлическое устройство в разрезе; на фиг. 2— маниетный переводник.

3 973790

Гидравлическое устройство содержит. корпус 1 с отверстиями 2 для выхода бурового раствора, установленные в нем подпружиненные клапан 3 и ударник 4 с центральным 5 проходным и бо- 5 ковыми 6 каналами, взаимодействующий с верхней 7 и нижней 8 наковальнями.

Клапан подпружинен посредством пружины 9, а ударник 4 с центратором (не обозначен) - пружиной 10, 10

Нижняя часть ударника 4 выполнена в виде размещенной в корпусе 1 рабочей пары цилиндр 11 — поршень 12, в проходном канале 5 которого дополнительно установлена втулка 13 с обрат- 15 ным, выполненным в виде шара, клапаном 14, а корпус 1 снабжен манжетным ереводником 15, размещенным под отверстиями 2 для выхода бурового раствора. го

Обратный клапан 14 сбрасывается с поверхности-с потоком бурового раствора. В верхней части ударника 4, в

его центральном проходном канале 5, размещается пробка 16, пЕрекрывающая 25 упомянутый канал 5. Нижней наковальней 8 служит выступ нижней части корпуса 1, в котором выполнены упомянутые выше отверстия 2 для выхода буро. ваго раствора в затрубное пространст- 30 во скважины, а верхней 7 — фрезерованные пазы выступа корпуса 1, в который упирается ударник 4 своими центраторами под действием пружины 10. ф ранство. Ударник 4 под действием пружины 10 возвращается в исходное положение. С поверхности спускают пробку 16, которая перекрывает центральный проходной канал 5 ударника 4, и поток бурового раствора направляется через зазор 2 . При определенной скорости истечения бурового раствора через упомянутый зазор над клапаном 3 возникает давление, под действием которого он закрывается, сжимая пружину 9. Образуется давление гидравлического удара, и клапан 3 вместе с ударником 4 перемещается вниз, сжимая пружину 10. При движении ударника 4 вниз поршень 12 вытесняет определенный объем бурового раствора из цилиндра 11, обратный клапан 14 поднимается вверх, а вытесненный буровой раствор при наличии большого цент рального проходного канала 5 B поршне 12 поступает в тот же центральный проходной канал 5 ударника 4 и вытесняется в затрубное пространство через боковые каналы 6 у отверстия ? корпуса 1. Как только ударник 4 с клапаном 3 пройдут расстояние Ь„ -Z, боковые окна (не обозначены) клапана 3 сообщаются через фрезерованные пазы корпуса 1 с полостью низкого давления. Давление над клапаном 3 падает, и последний возвращается в исходное положение посредством пружины 9, а ударник 4, продолжая движение вниз по инерции до нижней наковальни 8 (при соответствующей настройке), наносит удар по ней и пружиной 10 перемещается вверх. При этом обратный клапан 14 перекрывает отверс.тие втулки 13, а тем самым и центральный проходной канал 5 поршня 12. Объем, занимаемый поршнем 12 в цилиндре 11, освобождается, и под ним происходит снижение давления(если отсутствует манжетный переводник 15, происходит переток бурового раствора из затрубного во внутритрубное пространство), В конце хода ударник 4 (при соответствующей настройке и режиме работы) наносит удар по верхней наковальне 7. Проход бурового раствора уменьшается, и в зазоре L образуетcR ïåðåïàä давления, под действием которого клапан 3 закрывается, и процесс продолжается.

Гидравлическое устройство работает следующим образом.

При постоянном расположении устройства в компоновке бурильной колон40 ны обратный клапан 14 и пробка 16 отсутствуют. Втулка 13 перекрывает боковые каналы 6 в ударнике 4, и поток бурового раствора циркулирует через центральный проходной канал ударника 4.

При возникновении прихвата сбрасывают обратный клапан 14, который, расположившись во втулке 13, перекрывает проход для бурового раствора.

Затеи в системе создают давление, и ударник 4, сжимая пружину 10, перемещается вниз на расстояние, при этом втулка 13 плотно. садится в конусное гнездо (не обозначено) поршня 12, Боковые каналы 6 в ударнике 4 открывайтся, давление в системе падает, и буровой раствор через отверстие 2 в

kopnyce 1 поступает в затрубное простТаким образом, на прихваченный в скважине инструмент воздействуют высокочастотные динамические удары

973 при одновременном снижении гидростатического давления на него (при наличии манжетного переводника 15) или восстановлении обратной циркуляции бурового раствора. 5

При использовании гидравлического устройства для вызова притока нефти при освоении скважин внизу устанавливается манжетный переводник 15, плотно перекрывающий внутренний диаметр эксплуатационной колонны труб (не показано) . В этом случае устройство работает как высокочастотный насос без ударов по наковальням 7 и 8, что обеспечивается регулированием ходов клапана 3 и ударника 4, а также расходом нагнетаемого бурового раствора.

При изменении расхода бурового раствора ударник 4 перемещается с ударами только вниз, только вверх или ра- 2О ботает в безударном режиме, который устанавливается оператором.

Гидравлическое устройство может применяться без обратного клапана 14 и после спуска пробки 16 работать с промывкой через забой скважины, создавая высокочастотные удары. При этом манжеты (не обозначены) манжетного переводника 15 открывают проход для бурового раствора через затрубное 30

I ïðoñTðàíñòBî, так как втлука 13 перег ! крывает боковые каналы 6 в ударнике 4.

Настройка и режим работы устройства назначаются в каждом конкретном

790 6 случае в зависимости от условий его применения. формула изобретения

Гидравлическое устройство для лик видации прихватов бурильной колонны в скважине, содержащее корпус с отверстиями для выхода бурового раствора, установленные в нем подпружиненные клапан и ударник с центральным проходным и боковыми каналами, взаимодействующий с верхней и нижней наковальнями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем снижения гидростатического давления жидкости или создания депрессии на пласт при перетоке жидкости из нижней части скважины в ее верхнюю часть, нижняя часть ударника выполнена в виде размещенной в корпусе рабочей пары цилиндр-поршень, в проходном канале поршня дополнительно установлена втулка с обратным клапаном, а корпус снабжен манжетным пере" водником, размещенным под отверстиями для выхода бурового раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 417606, кл. Е 21 В 23/00, 1971.

973790 с

0 ф

Составитель Э. Гинзбург

Рева ктор Н; Швыдкая Техред„А. Ач Корректор Н Коста

Заказ 6 3/3 Тираж 623 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 ОД Москва Ж-Я Раушская наб. g. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4