Вибробашмак

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«4

Q)

QQ

М ф

1 (21) 4907933/03 (22) 04.02.91 (46) 15.01.93. Бюл. 1ч . 2 (71) Научно-производственное объединение

"Ханто" (72) Н.А.Петров, П.H,Áóõàðoâ, А,Г.Селезнев и М;Л.Ветланд (56) Авторское свидетельство СССР

М 362901, кл, Е 21 В 33/14, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Мт 1714075, кл. Е 21 В 33/14, 1990. (54) ВИБРОБАШМАК (57) Использование: при цементировании обсадных колонн обеспечивает повышение надежности работы устройства за счет возможности увеличения продолжительности его работы, расширения диапазона частот гидравлических импульсов с воэможностью

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн с вибровоздействием.

Известен вибробашмак, включающий корпус, привод гидравлических импульсов, генератор гидфавлических импульсов и и редохранительный клапан.

Недостатком известного вибробашмака является наличйе большого количества комплектующих деталей. Вибробашмак является практически неразбуриваемым и поэтому он применяется лишь при цементировании эксплуатационных колонн, Кроме того, при выходе из строя гидравлического привода, или подклинивании генератора гидравлических импульсов, практически одновременно срабатывает предохранительный клапан и

„„5Ц„„1788214 А1 (si)s Е 21 В 33/16

2 его изменения в течение техйологической операции и возможности увеличения осевого канала с одновременным уменьшением объема разбуриваемых деталей. Сущность изобретения: устройство включает корпус с осевым каналом. С корпусом соедйнена направляющая насадка. B корпусе установлен генератор гидравлических импульсов. Он выполнен в виде набора отдельных кольцевых камер с впускными и выпускными отверстиями. Эти камеры установлены на оси корпуса. В каждой камере помещен шарик с возможностью перекрытия выпускных отверстий. Эти отверстия сообщают камеры с внешним пространством. Впускные отверстия выполнены тангенциальными; Они сообщают камеры с осевым каналом. Над генератором гидравлических импульсов размещен предохранительный клапан, 3 ил, башмак утрачивает возможность генерирования вибраций, Известен также вибробашмак, включающий корпус с осевым каналом, соединенную с корпусом направляющую насадку, генератор гидравлических импульсов и размещенный над ним предохранительный клапа н.

Недостатком этого вибробашмака является то, что при последующем углублении скважины йомимо разбуривания направляющей насадки все же приходится разбури-. вать дополнительное количество деталей. А прй подклинивании тенератора импульсов или забивки насадки, также утрачивает возможность генерирования импульсов давления. При этом последняя порция тампонажного раствора не.будет подвер1788214 месте

15

30

55 гаться активации путем виброобработки, что скажется на снижении качества крепления скважины напротив продуктивных пластав, то есть в наиболее ответственном

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет возможности увеличения продолжительности его работы, расширения диапазона частот гидравлических импульсов с возможностью его изменения в течение технологической операции, э также возможности увеличения осевого канала с одновременным уменьшением объема разбуриваемых деталей, Поставленная цель достигается тем, что генератор гидравлических импульсов выполнен в виде набора размещенных по оси корпуса отдельных кольцевых камер с впускными и выпускными отверстиями и помещенного в каждой из камер шарика с возможностью поочередного перекрытия им выпускных отверстий, причем последние сообщают камеры с внешним пространством, а впускные отверстия выполнены танген циальными и сообщают камеры:с осевым каналом.

На фиг, 1 изображен полуразрез вибробашмака; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг:1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг, 1.Вибробашмак состоит из полого корпуса 1 с выпускными отверстиями 2. Внизу к корпусу 1 крепится направляющая насадка

3, По оси корпуса 1 размещается набор отдельных кольцевых камер, образованных патрубком 4 и корпусом 1, В патрубке 4 35 выполнены тангенциально впускные отверстия 5 в камеры, Каждая камера состоит из обоймы 6, разделенной перегородкой 7 с уплотнительными кольцами 8, и шэрика 9, помещенного в обойму. Последний имеет возможность перекрытия при круговом дви жении совмещенных боковых отверстий 10 обоймы 6 и вйускных отверстий 2 корпуса 1.

Сверху к корпусу 1 присоединен переводник 11 с предохранительным клапаном 12, фиксирующий и предупреждающий круговое смещение патрубкэ 4.

Вибробашмэк работает следующим образом.

При прокачивании жидкости тангенциальный поток, формируемый в впускных отверстиях 5, придает вращательное движение шарику 9 в кольцевой камере. ПериодичеСкое перекрытие выпускных отверстий 2 вызывает неравномерность истечения жидкости из камеры, кэк следствие, импульсы давления. Работа генераторов вибрацийо параллельная, В случае выхода из строя части генераторов гидравлических импульсов другие продолжают работать, но только на режимах с повышенной амплитудой пульсации давления. Лишь в том случае когда давления внизу обсадной колонны превысят допустимые сработает предохранительный клапан 12. Дальнейший процесс цементировэния будет осуществляться с менее эффективной виброобработкой (меньшей амплитудой импульсов и частот), при частичном перепуске жидкости и через рабочие камеры. Кроме того, при прокачивании жидкости через вибробашмак вращающиеся шарики в один момент могут перекрывать выпускные отверстия по количеству от минимума до максимума, поэтому генератор импульсов имеет расширенный диапазон частот постоянно меняющихся во времени. технико-экономическая эффективность предлагаемого вибробашмака заключается в значительном, практически до минимума, снижении количества деталей разбуриваемой массы — только направляющей насадки.

Кроме того, повышается надежность доведения процесса цементирования с виброобработкой призабойной эоны и тампона>кного раствора, поскольку вибробашмак с многокамерным генератором гидравлических импульсов давления имеет возмо>кность изм нения частот и амплитуд импульсов в течение технологической операции, но не исчезающих на протяжении всего периода работы.

Формула изобретения

Вибробашмак, включающий корпус с осевым каналом. соединенную с корпусом направляющую насадку, генератор гидравлических импульсов и размещенный над ним предохранйтельный клапан, от л и ч э юшийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем увеличения продолжительности его работы, расширения диапазона частот гидравлических импульсов с возможностью его изменения в течение технологической операции и увеличения осевого канала с одновременным уменьшением объема разбуриваемых деталей, генератор гидравлических импульсов выполнен в виде набора размещенных по оси корпуса отдельных кольцевых камер с впускными и выпускными отверстиями и помещенного в каждой камере шарика с воэможностью поочередного перекрытия им выпускных отверстий, причем последние сообщают камеры с внешним пространством, а впускные отверстия выполнены тангенциальными и сообщают камеры с осевым каналом.

1788214

1788214 б-б

Составитель Н,Петров

Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор M.Êåðåöìàí

Редактор

Производственно-издател:.скнй ко".билет "Пат"-.нт", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101

Заказ 59 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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