Устройство для улавливания твердых частиц при бурении скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 E 21 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3514942/22-03 (22) 29 ° 11.82 (461 07.02.84. Бюл. В,5 (72) Т.Г. Старцева и Ю.М. Гержберг (71/ Ухтинский индустриальный институт (53I 622.243.66(088.8J (561 1. Патент Англии Р 1376094, кл. Е 1 C 1974.

2. Авторское свидетельство СССР ,М 439583,.кл. E 21 В 27/00, 1971 (прототип ) °

„„Su„„1071 732 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ

ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИНЫ содержащее кожух с отверстиями в боковых стенках, внутреннюю трубу и лопасти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения зффективности улавливания тяжелых частиц, движущихся у стенок скважины> лопас" ти закреплены в зазоре между внутренней трубой и кожухом с возможностью выхода свободных концов лопастей в скважинное пространство через отверстия кожуха.

1071732

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для улучшения очистки приэабойной зоны от обломков s процесое работы долота, устройство наиболее эффективно при бурении с забойными двигателями. 5

Известно устройство для улавливания твердых частиц у забоя скважи- . ны, содержащее жесткие лопасти винтовой: формы, установленные на наружной поверхности инструмента с зазором между стенками скважины 31).

Однако укаэанный зазор препятствует полному улавливанию твердых частиц, например обломков инструмента, движущихся у стенок скважины.

Известно устройство для улавливания твердых частиц при бурении скважины, содержащее кожух с отверстиями в боковых стенках, внутреннюю трубу, патрубок и лопасти, установленные между патрубком и кожу- 20 хом Г2 2.

Недостатком данного устройства является отсутствие узла для захвата твердых, преимущественно тяжелых частиц-обломков инструмента, движу- 25 шихся между стенкой скважины и кожухом, что отрицательно сказывается на эффективности улавливания.

Целью изобретения является повы- шение эффективности улавливания тя- 30 желых частиц, движущихся у стенок скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для улавливания твердых частиц при бурении скважины, содержащем кожух с отверстиями в боковых стенках, внутреннюю трубу и лопасти, последние закреплены в зазоре между внутренней трубой и кожухом с возможностью выхода свободных концов лопастей в скважинное пространство через от-. верстия кожуха.

На фиг. 1 изображено устройство в комбинации с забойным двигателем, общий вид, на фиг. 2 — сечение A-A 45 на фиг. 1 (в месте установки лопастей ).

Устройство включает забойный двигатель с валом 1, кожух 2, закрепленный на внутренней трубе 3, между 50 внутренней трубой 3 и кожухом 2 располагается основание лопасти 4, в котором выполнен паэ. В паэ входит шпонка 5, закрепленная на внутренней поверхности кожуха 2 н удерживающая лопасть от перемещения.

Лопасти выполнеНы из эластичного материала и выходят в кольцевое пространство скважины через отверстие в кожухе 2. В нижней части устройст-.. ва может быть установлен обтекатель б, улучшающий гидродинамические условия выноса обломков в зоне ра.боты долота 7.

Устройство работает следующим образом.

При вращении устройства лопасти

4 под действием сил сопротивления жидкости и центробежных сил деформируются и отгибаются к стенке скважи-. ны до .контакта с ней. При этом вместе с жидкостью лопастями 4 захватываются и обломки, движущиеся в кольцевом пространстве, в том числе у стенок скважины.

Необходимое изменение радиальных размеров лопасти 4 обеспечивается тем, что она расположена тангенциально внутренней трубе 3 и закреплена только в своем основании.

При отсутствии вращения лопасти незначительно выходят за пределы кожуха 2 и не взаимодействуют со стенками скважины при спуско-подъемных операциях. Высокая работоспособность лопастей, подвергающихся абразивному изнашиванию при вращении, обеспечивается подбором их жесткости и длины, соответствующей деформации в скважине. Изменение жесткости может быть достигнуто не только регулированием упругости материала, но и установкой ребер жесткости. Смена изношенных лопастей осуществляется при их вдвижении внутрь кожуха и осевым перемещением вдоль шпонки вверх. В рабочем положении осевому перемещению лопастей

4 препятствуют их торцы, взаимодействующие с верхней и нижней кромкой отверстий в кожухе 2.

Постоянный контакт лопастей со стенкой скважины при их раскрытии под действием встречного потока жидкости обеспечивает захват обломков, движущихся у стенки не только при круглом сечении ствола, но и при других формах сечения, а также при несоосности оси вращения вала и скважины, что повышает эффективность улавливания.. 1071732

Составитель Е. Самойленко

Редактор С.Патрушева Техред С.Мигунова Корректор О.Тнгор

«Ю .Заказ 85/25, - Тирам 564 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная, 4