Струйный калибратор

 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для калибровки ствола скважины. Цель - повышение эффективности бурения за счет снижения гидродинамического давления на забое. Струйный калибратор включает корпус (К) 1, основные ребра (Р) 2 и дополнительные Р 4, прикрепленные к К1, и струйные насадки (Н) 3, размещенные на верхних торцах Р 2 и направленные вверх. При этом Р 2 и 4 установлены параллельно оси К 1, а каждое Р 4 расположено выше Р 2 между осями соседних Н 3. Отверстия Н 3 выполнены в форме двояковыпуклой щели. Контур поперечного сечения К 1 и соседних Р4 выполнен криволинейным . Площадь поперечного сечения нижней части пространства 5 между К 1 и соседними Р 4 выполнена постоянной, а такая же площадь верхней части пространства 6 выполнена увеличивающейся в направлении снизу вверх. При бурении скважины Р 2 и 4 калибруют стенку, а поток буровой жидкости истекает через Н 3. Пространства 5 и 6, стенка скважины и Н 3 образуют струйный насос, снижающий гидродинамическое давление на забое. 2 ил. (Л С о 00 о ю го 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 Е 21 В 7/28

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7Фиг. 7 (21) 4728903/03 (22) 11.08,89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Томский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) С.4 . Юрков (53) 622.24.05.55(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 973782, кл. Е 21 В 10/26, 1980. (54) СТРУЙНЫЙ КАЛИБРАТОР (57) Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для калибровки ствола скважины. Цель — повышение эффективности бурения за счет снижения гидродинамического давления на забое.

Струйный калибратор включает корпус (К) 1, основные ребра (P) 2 и дополнительные P 4, . Ы 1680928 А1 прикрепленные к К1, иструйные насадки(Н)

3, размещенные на верхних торцах P 2 и направленные вверх. При этом P 2 и 4 установлены параллельно оси К 1, а каждое P 4 расположено выше P 2 между осями соседних Н 3. Отверстия Н 3 выполнены в форме двояковыпуклой щели. Контур поперечного сечения К 1 и соседних P 4 выполнен криволинейным. Площадь поперечного сечения нижней части пространства 5 между К 1 и соседними P 4 выполнена постоянной, а такая же площадь верхней части пространства

6 выполнена увеличивающейся в направлении снизу вверх, При бурении скважины P 2 и 4 калибруют стенку, а поток буровой жидкости истекает через H 3. Пространства 5 и

6, стенка скважины и Н 3 образуют струйный насос, снижающий гидродинамическое давление на забое. 2 ил.

1680928

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для калибровки ствола скважины, Цель изобретения — повышение эффективности бурения путем снижения гидродинамического давления на забое.

На фиг. 1 показан струйный калибратор, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху, Струйный калибратор содержит корпус

1 с резьбами при присоединении к буровой колонне и долоту, основные ребра 2 нижней ступени со струйными насадками 3 и дополнительные ребра 4 верхней ступени. Ребра

2 и 4 установлены на корпусе 1 параллельно его оси и равномерно распределены по окружности, Насадки 3 закреплены на верхних торцах ребер 2 и направлены вверх в пространство между ребрами 4, Отверстия в насадках 3 выполнены в форме двояковыпуклой щели, Каждое ребро 4 расположено симметрично относительно осей соседних насадок 3, Контур поперечного сечения корпуса 1 и соседних ребер 4 выполнен криволинейным таким образом, что пространство между ребрами 4, корпусом 1 и стенкой скважины имеет в поперечном сечении форму двояковыпуклой линзы (на фиг. 2 h— малая ось этой линзы). Площадь поперечного сечения нижней части пространства 5 между корпусом и соседними-ребрами 4 постоянная, Площадь такого же сечения верхней части пространства 6 постепенно увеличивается в направлении снизу вверх.

Пространства 5 и 6 образуют. вместе со стенкой скважины канал струйного насоса. При этом длина канала, образованного пространством 5, находится в интервале (610)h, а канал выполняет функцию камеры смешения. Длина канала, образованного пространством 6, находится в интервале (10 — 15) h и канал выполняет функцию диффузора струйного насоса. Угол наклона образующей корпуса в канале 6 к оси корпуса ,7 — 8 .

Струйный калибратор работает следующим образом.

При вращении буровой колонны долото разрушает породу, а ребра 2 и 4 калибруют ствол скважины и центрируют долото. Буровой раствор из буровой колонны в калибраторе разделяется на две части, Одна часть потока истекает через насадки долота, а другая часть — через насадки 3 калибратора.

Распределение потока происходит пропорционально площади сечений насадок долота и.калибратора.

Скоростные струи иэ насадок 3 калибратора на входе в канал струйного насоса подхватывают поступившую с забоя жидкость, в камере смешения передают ей Свою энергию и в расширяющемся диффузоре происходит преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию давления, Струйный насос создает разрежение в призабойной зоне за счет энергии струи и напор для прокачивания бурового раствора по кольцевому пространству на поверхность, Вследствие отсоса жидкости с забоя происходит снижение гидродинамического давления в призабойной зоне скважины.

Выполнение отверстий в насадках 3 и поперечного сечения пространств 5 и 6 в форме двояковыпуклых линз обеспечивает геометрическое подобие поперечных сечений элементов струйного насоса и увеличение разрежения в призабойной зоне.

Формула изобретения

Струйный калибратор, включающий корпус с калибрующими ребрами и струйные насадки, размещенные на верхних торцах ребер и направленные вверх, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет снижения гидродинамического давления на забое, он снабжен дополнительными калибрующими ребрами, каждое из которых расположено между осями соседних насадок выше основных ребер, основные и дополнительные ребра установлены параллельно оси корпуса, контур поперечного сечения корпуса и соседних дополнительных ребер выполнен криволинейным, отверстия в насадках выполнены в форме двояковыпуклой щели, площадь поперечного сечения нижней части пространства между корпусом и соседними дополнительными ребрами выполнена постоянной, а указанная выше площадь верхней части этого пространства выполнена увеличивающейся в направлении снизу вверх.

1680928

Составитель Л,Черепенкина

Редактор С,Лисина Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 3294 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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