Турбобур

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовьГх скважин. Цель - повышение эффективности бурения за счет снижения гидравлических колебаний . Турбобур содержит секции 1, 3,5, включающие установленные внутри корпуса турбины с валами 2 и 4 и узел разделения потока рабочего агента. Турбобур имеет сменные насадки , установленные в нижней части валов 2 и 6 с возможностью jидравлнческого сообщения полости вала с полостью турбины. На вллу верхней секции выполнено посадочное седло под сбрасываемую чяглутку 9. Для поддержания оптимальной работы верхних секций турбобура соотношение площади попереч гых сечений отверстий каждых вышерагположенных насадок и площади поперечных сечений отперстий каждых нижележащих насадок выбираетгя из математического выражения. Насадки могут быть сменными нч расчета необходимости сдвига максимумов точек мощностей отдельных секций турбобура . При использовании в многосекционном турбобуре секций с разными характеристиками турбин насадки можно устанавливать такими, чтобы расход жидкости на каждую секцию обеспечивал максимум ее мощности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)5 Е 21 В 4/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГННТ ССОР (46) 30.09.91. Бюп. Р 36 (21) 4364742/03 (22) 15.01.88 (71) Государственное альметьевское управление буровых работ (72) Б.М. Курочкнн, Т.Н. Бикчурин, P.Õ. Фаткуллин, Х.Л. Абиян н П.Г. Пугин. (53) 622.243.92 (088.8) (54) ТУРБОБУР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, Цельповышение эффективности бурения за счет снижения гидравлических колебаний. Турбобур содержит секции

3,5, включающие установленные внутри корпуса турбины с валами 2 и 4 и узел .разделения потока рабочего агента. Турбобур имеет сменные насадки, установленные в нижней части

Изобретение относится к турбобурам для бурения нефтяных и газовых .скважин.

Целью изобретения является повыше" нне эффективности бурения за счет снижения гидравлических колебаний.

На фнг. 1 представлен турбобур с установленной заглушкой, продольный разрез; на фиг.2 — то же, беэ заглушки; на фиг. 3 — схема мощностей .по секциям, Турбобур представлен в трехсекционнои исполнении. Первая секция 1 имеет полый вал 2. Вторая секция 3 также имеет полый вал 4. Третья секим Я О и и gJ 8

2 валов 2 и 6 с возможностью гидравлического сообщения полости вала с полостью турбины. На валу верхней секции выполнено посадочное седло под сбрасываемую заглушку 9. Дпя поддержания оптимальной работы верхних секций турбобура соотношение площади поперечцых сечений отверстий каждых выщерасположенных насадок и площади поперечных сечений отверстий каждых нижележащих насадок выбираетгя нэ математического выражения, Насадки могут быть сменными из расчета необходимости сдвига максимумов точек мощностей отдельных секций тур-. бобура ° При использовании в многосекццоцпом турбобуре секций с разными характеристйками турбин насадки можно устанавливать такими, чтобы расход жидкости на каждую секцию обес- ( печивал максимум ее мощности..l з.п. ф-лы, 3 ил. ция 5 имеет сплошной вал б, ШтуцироВание жидкости в полые валы и из них показано условно в виде специальных отводов ? и 8 в первой и второй секциях. Распределение потоков тонкос-. тей показано, если верх полого вала

2 первой секции 1 будет закрыт заглушкой 9. На фиг. 2 показано распределение потоков жидкости, если заглушка 9 не будет установлена на верх- 3 нем валу в первой секции.

В зависимости от условий бурения скважин (тип породы, тип долота, необходимость тщательной очистки .абоя и т,п.) может применяться турбо15827)8

:!.,e Т -1 =. 1+ у

Ф о р и у л а изобретения

1. Турбобур, содержащий секции включающие установленные внутри корпуса турбины с валами и узел разделения потока рабочего .агента, о т л и ч а FJ ù H A с я тем, что, с целью. повышения эффективности бурения за

:чет снижения гидранлических колеба"

1п1й, он снабжен сменными насадками, = аль1 секций выполнены полыми, а смеьпые насадки установлены в щщней ч;"сти валОB с нозмОжнОстью гищзанли ческого -:ообщения полости вала с по;лосттью турбитгы > при этОм на Валу верхней секций выполнено посадочное седло под сбрась:ваемую заглушку.

7урбобур по пв 1а о т л и ч а кгь щ HI H С I) ТЕМ ЧТO Q В,ЕЛЬЮ Под дт р)дания Оп тк! 1ал ьно Й р абОты Вер нк(1х бур с перетоком жидкости через полый вал только второй секции или турбо-. гт бур с перетоком жиДкости I!o I)ÎJIb M на лам первой и второй секции. Наличие канала между секциями обеспечивает снижение интенсивности гидравлических колебаний н самом турбобуре, которые

Возникают в процессе бурения, Характеристики секций турбобура Ьазт(ич1пте 16 со смещением максимумов мощностей относительно числа )оборотов, при i o торых 01п1 до стиг аются а

Рассмотрим в качестве примера трехсекцнонный турбобур, Предлагается трехсекционньгй турбобур у которо-.

I"î максимумы мощности. Кат((дой секции смещены относительно максимума мощности другой за счет разделения IIîтока в первой секции по турбчнкам пер--т

2Q вой секции. 1 и по полому валу 2; разделения потока Во второй секвии

3 с Одноввеменным дополнчтельным вводом в нее жидкости из полого вала

:, 3 пнохол(де1п1я всего потока через т 4. ,: третью секцию 5, т хема мощностей по секции будет

Н -1ГЧ11ДЕТЬ СЛЕдуЮ1)Л1М ОбраЗОМ ).(.M.

4)ЧГ . т 1, Начб(")т1Ьщ: 1. ь10)т ; т -,о от " г3r T

„> г.

°

Тl ет = еи Oет;ции .") . А Пртт(и ),, ЬЕе("

"тт ( з - .- .ъ

КОЛЬКО МЕНЬШЕ У ВтОРОй СЕКЦттт1 3 .", - При и, меньшая мощность будет y I(ер ВОй OeHHHI" j Я Гтпн П . Я ОЕ-ЭУЛЬ) тате суж(арняя мощность по максимуму будет складываться из rpex,òo÷åi(—

Mar((.HMy1. ОТДЕЛЪ11Ь",Х СЕКЦИЙ:

У СУММВРНОй EIPI таОй МОЩНОС)-.Ь1 Iir( максимуме образуеT(я опреди(енный участок-площадка, на котором НрН работе турбобура будет устойчиная зотна (=-I o работы, а канал н валу будет выполнять функцию байпаса, обеспечиввюп(его перераспределение прокачиваемой жидкости. Особ"-нно эта важно при работе близко От тормозного д

Режима т

Исполнение предлс)женного турбобура не нызьгвает особых затру))тнений..

Две секпии 1 и 3 соб11рются с полы

МИ В а.)т а Ьтт(2 -. Е;., Щж цу,::. Еттв ОД т1 Н "Г О-РОй ВТОРЬй H ТРЕТЬЕЯ .-Е1(1тНЯ-)и УСтананлинаются насадки для перепуска жидКОСтн. НаСадКИ МОГут бЫТЬ СМЕ1(НЬтЫ» из расчета нео бходимос "н дннг" макси- Ь)УМОВ ТОЧВК МОЩНО С ТЕй O,т т(ЕЛЬНЬ)Х СЕК-

Йий турбобура..

ПР11 ИСПОЛЬЗОНаинн В МНОГОСЕКЦг(ОНном 7ур бо буре се:- (1НIЙ с р Язныт)и ха

РаКТЕРИСтнкаМИ T- rðáHII НаСаДЬт-:.: ))О.К1)О устанавливать такими, чтобы расход жидкости на кажду) секцию обеспечивал максимум ее мощности.

В турбобуре с одинаковыми турбинами во всех секциях площади сечений отверстий насадок устанавливаются н соответствии с формулой количестно жидкости, прокакачиваемой через насадки; — коэффициент расхода; — перепад давления на насадКакт трехсекционного турбобура бугде f < и Х - соответственно площади сечений отверстий насадок ниже первой и второй секций,, ЙР и 1Рg - -перепад давления соотвбтстненно в первой сек" ции и суммарный перепад данлення в первой и нто. р ой с ек циях.

Так как часФЬ жидкости проходит чечерез полый нал, то Д Р, срабатываетььгй на турбобуре, может быть увели.-,, чен за счет увеличения q, а следова" тельно, возрастает общая мощность

ТЯ бобурс1 а

Прп всех равных условиях число оборотов турбобура будет уменьшенным. с

l5827t8 уде Г, ) 5

3P(fg

»» В

2 ф

5 секций турбобура, соотношение площади поперечных сечений отверстий каждых выперасположенных насадок и площади поперечных сечений отверстий каждым нижележащих насадок выбирается иэ выражения

d — пло;а.",,ь. поперечных сечений отверстий выиерасположенпых сменных насадок, - площадь поперечных сечений отверстий ннжграсположепных сменных насадок;

" перепад давления в вышеле" жащей секции, "(сую арный перепад давления

1в выщележащей и нижележащей секциях, 1

1582718

Составитель А. Хроиии

Техред Л,Олийнык Корректор С. йевкуи

Редактор 3. Ходакова

Ю М

Заказ 3731 Тираж Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори .ГИИИ СССР

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

\ Ь4

Производственно-издательский комбинат "Патент"„г. Ужгород, ул. Гагарина, 101