Генератор колебаний

 

Изобретение относится к нефтегазовой1 промышленности, более конкретно к технике бурения нефтегазовых скважин, и предназначено для предупреждения и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет использования его для предупреждения и ликвидации прихватов . Генератор колебаний содержит полый корпус, в полости которого установлена турбина на полом валу с эксцентричным грузом. Над турбиной расположена перегородка, внутри которой на срезаемых штифтах соосно с валом установлена втулка, выполненная в виде сопла и оснащенная седлом под бросовый запорный орган. Втулка совместно с полым валом турбины образует эжектор. При прохождении промывочной жидкости через эжектор образуется дополнительный циркуляционный поток, проходящий через лопатки турбины, обеспечивая вращение последней. При этом за счет эксцентричного груза возникают поперечные колебания бурильной колонны, способствующие предупреждению прихватов . При прихвате колонны перекрытие потока промываемой жидкости бросовым шаровым запорным органом вызывает разрушение штифтов, втулка с помощью направляющих планок соединяется с валом, перекрывая его. Весь поток промывочной жидкости проходит через лопатки турбины, вызывая ее вращение и как следствие мощные поперечные и продольные колебания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. § (/ оь со со о 00 J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1633087 (51) C E 21 В 31/113

".Р:ГД630Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ния и ликвидации прихватов

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4440637/03 (22) 14.06.88 (46) 07.03.9 1 ° Бюл. 11 - 9 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) И.М.Лях, В.Я.Белоусов, В.И.Грайфер, В.С.Войтенк и В.И.Шумада (53) 622.248.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

945363, кл. Е 21 В 23/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1124116, кл, Е 21 В 23/00, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к нефтегазовой. промышленности, более конкретно к технике бурения нефтегазовых скважин, и предназначено для предупреждения и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин. Цель изобретения— расширение области применения устройства за счет использования его для предупреждения и ликвидации прихватов. Генератор колебаний содержит полый корпус, в полости которсго установлена турбина на иолом валу

Изобретение относится к технике бурения нефтегазовых скважин, а именно к технике предупрежгГения и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин методом создания колебаний.

Цель изобретения — расширение обГгасти применения генератора за счет использования его для предупрежде2 с эксцентричным грузом. Пад турбиной 1 расположена перегородка, внутри которой на срезаемых штифтах соосно с валом установлена втулка, выполненная в виде сопла и оснащенная седлом под бросовый запорный орган.

Втулка совместно с полым валом турбины образует эжектор. При прохождении промывочной жидкости через эжектор образуется дополнительный циркуляционный поток, проходящий через лопатки турбины, обеспечивая вращение последней. При этом за счет эксцентричного груза возникают поперечные колебания бурильной колонны, способствующие предупреждению прихватов. При прихвате колонны перекрытие потока промываемой жидкости бросовым шаровым запорным органом вызывает разрушение штифтов, втулка с помощью направляющих планок соединяется с валом, перекрывая его. Весь поток промывочной жидкости проходит через лопатки турбины, вызывая ее вращение и как следствие мощные поперечные и продольные колебания.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

На фиг. 1 изображен генератор колебаний при предупреждении прихватов; на фиг. 2 — то же, при ликвидации прихватов.

Генератор содержмт полый корпус 1, в полости которого установлена перегородка 2 с зафиксированной в ней на срезаемых штифтах 3 втулкой 4, выполненной в виде сопла. Во втулке 4 размещено седло 5 под бросовый шаро163308/

ВоН запорный орган 6. Втулка 4 с седлом 5 расположена над турбиной 7 соосно с полостью вала 8 на расстоянии большем продольного размера втулки.

На полом валу 8 турбины,7 установлен эксцентричный груз 9,,периодически перекрывающий отверстие 10 различного сечения шайбы 11. Седло осна1цено направляющими планками 12 и выполнено с углубленной посадочной поверхностью

13, в нижней части которой установлен магнитный фиксатор 14.

Генератор колебаний работает следующим образом. 15

Генератор колебаний включается компановку бурильной колонны и устанавливается в зоне неустойчивых пород, где существует большая вероятКОсть вОзникнОвения lIpHxBBTQB ° В IIpo 2(} цессе бурения скважины промывочная жидкость, проходя через седло 5 и втулку 4, выполненную в виде сопла, н полый вал 8, выполняющий функцию камеры смешивания, образующий с втул- 25 кой 4 эжектор, эжектирует промывочную жидкость, находящуюся в полости корпуса 1 между перегородкой 2 и турбиной 7, обраЗуя при этом циркуляционный поток, проходящий через отверстие 30

10 шайбы 11 по кольцевой полости, образованной стенкой корпуса 1 и турбиной 7, приводя последнюю во вращение. При этом за счет смещенной массы эксцентричного груза 9 возникают незначительные поперечные колебания бурильной колонны. Это способствует укрепленик стенки скважины в зоне неустойчивых пород.

В случае возникновения прихвата 40 на устья скважины в бурильную колонну бросается запорный орган 6, который попадает в седлб 5 и перекрывает поток промывочной жидкости. Давление над генератором колебаний резко воз- 45 растает, вследствие чего происходит разрушение срезаемых штифтов 3, при этом втулка 4 бросовым запорным оргэном 6, направляемая планками 12, соединяется с полым валом 8, перекрывая его. Это приводит к возникновению мощного гидравлического удара, создающего продольное колебание бурильной колонны. После перекрытия полого вала 8 промывочная жидкость, протекая через ступени турбины 7 пб кольцевой полости между стенкой корпуса 1 и турбиной 7 через пропускные отве-стия 10 шайбы 11, приводит в высокочастотные вращения турбину 7 с закрепленным на ней эксцентричным грузом 9, поочередно перекрывающим отверстие 10 различного сечения. В результате высокочастотного вращения эксцентричного груза 9 возникают поперечные колебания бурильной колонны в зоне прихвата, а за счет поочередного перекрытия отверстий 10 различного сечения возникают продольные колебания по причине изменения- гидравлического сопротивления потоку промывочной жидкости. формула изобретЕния

1, Генератор колебаний, включающий полый корпус с установленными в его полости турбиной на полом валу с эксцентричным грузом, перегородкой и втулкой с седлом под бросовый у шаровой запорный орган, расположенные надтурбиной, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения генератора за счет использования его для предупреждения и ликвидации прихватов, втулка выполнена в виде сопла, расположена соосно с полостью вала турбины и зафиксирована на срезаемых штифтах перегородки, при этом расстояние между втулкой и полым валом турбины больше продольного размера втулки.

2. Генератор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, седло оснащено направляющими планками.

1633087

77

Составитель В,Воропанов

Редактор А.шандор Техред 11.яндык Корректор И.темник

Заказ 602 Тираж 358 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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