Устройство для бурения скважин

 

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в крупногалечниковых отложениях. Цель - повышение эффективности бурения скважин в крупногалечниковых отложениях за счет исключения дробления галечника. Устройство включает гидроэлеватор с насадком 1, камерой смешения 2, диффузором 3, трубопроводы для подачи и подъема жидкости 4 и 5. К трубопроводу 5 для подъема жидкости жестко и герметично крепится верхнее основание 6 сильфона 7, а к нижнему подвижному основанию 8 крепится переходник 9. В переходнике 9 и в трубопроводе 5 для подъема жидкости (на участке их сопряжения) выполнены гнезда 10, в которых размещены шарики 11, образующие замок. В переходнике 9 и в трубопроводе 5 для подъема жидкости выполнены отверстия 12 и 13, совмещающиеся друг с другом при сжатом сильфоне 7. К нижнему концу переходника 9 крепится перфорированный шнек 14 с охватывающим его цилиндрическим кожухом 15. К верхнему основанию сильфона 6 крепится жесткая камера 16. Трубопровод 4 для подачи жидкости соединен с жесткой камерой 16 патрубком 17. Под действием циклических ударных нагрузок нижней частью перфорированного шнека 14 по забою скважины связи крупногалечниковых отложений разрушаются, заборная часть шнека 14 легко внедряется в забой скважины, а разрушенная порода перемещается вверх по винтовой поверхности шнека 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области промышленности, в частности, к устройствам для бурения скважин в крупногалечниковых отложениях.

Цель изобретения повышение эффективности бурения скважин в крупногалечниковых отложениях за счет исключения дробления галечника.

На фиг. 1 показан общий вид устройства в разрезе. На фиг.2 сечение А-А фиг.1.

Устройство для бурения скважин включает гидроэлеватор с насадком 1, камерой смешения 2, диффузором 3, трубопроводы для подачи и подъема жидкости 4 и 5. К трубопроводу 5 для подъема жидкости жестко и герметично крепится верхнее основание 6 сильфона 7, а к нижнему подвижному основанию 8 крепится переходник 9. В переходнике 9 и в трубопроводе 5 для подъема жидкости (на участке их сопряжения) выполнены гнезда 10, в которых размещены шарики 11, образующие замок. В переходнике 9 и в трубопроводе 5 для подъема жидкости выполнены отверстия 12 и 13, совмещающиеся друг с другом при сжатом сильфоне 7. К нижнему концу переходника 9 крепится перфорированный шнек 14 с охватывающим его цилиндрическим кожухом 15. К верхнему основанию сильфона 6 крепится жесткая камера 16. Трубопровод 4 для подачи жидкости соединен с жесткой камерой 16 патрубком 17. Между жесткой камерой 16 и переходником 9 предусмотрено уплотнение 18.

Устройство для бурения скважин работает следующим образом. Перед бурением крупногалечниковых отложений устройство закрепляют на нижнем конце бурильной колонны и опускают в скважину до забоя. Включают вращатель и насос бурового агрегата в действие. Жидкость от насоса по трубопроводу 4 будет поступать в насадок 1 и оттуда с большой скоростью в камеру смешения 2 и диффузор 3. При этом в камере смешения 2 и во внутренней полости сильфона 7 давление снизится и станет меньше атмосферного. Под действием разности давлений в жесткой камере 16 и внутренней полости сильфона 7 последний упруго сдеформируется. Переходник 9, а вместе с ним и перфорированный шнек 14, вращаясь вместе с бурильной колонной, будет перемещаться вверх до тех пор, пока отверстия 12 и 13 не совместятся друг с другом. При совмещении этих отверстий давление во внутренней полости сильфона 7 резко возрастет и станет больше атмосферного. Под действием упругих сил сильфона 7 и манометрического давления жидкости во внутренней его полости нижнее основание 8, переходник 9, а вместе с ними и перфорированный шнек 14 резко опустятся вниз. Заборная часть перфорированного шнека 14 произведет по забою скважины механический удар. Через малый промежуток времени гидроэлеватор вновь создаст разрежение во внутренней полости сильфона 7 и весь процесс повторится. Таким образом, перфорированный шнек 14 кроме вращательного движения получит еще и вертикальные возвратно-поступательные движения. Под действием циклических ударных нагрузок заборной частью перфорированного шнека 14 по забою скважины связи крупногалечниковых отложений разрушаются, заборная часть шнека 14 легко внедряется в забой скважины, а разрушенная порода, находящаяся на лопастях перфорированного шнека 14, перемещается вверх по винтовой его поверхности. После внедрения перфорированного шнека 14 в забой скважины на всю его длину он поднимается на дневную поверхность, где производится удаление крупногалечниковых отложений. Кожух 15 удерживает галечник на лопастях перфорированного шнека 14 при его подъеме. Жидкость, находящаяся в скважине 19, при этом вытесняется из нее благодаря перфорации в лопастях шнека 14.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, содержащее гидроэлеватор, трубопроводы для подачи и подъема жидкости, связанную своей верхней частью с верхним основанием сильфона жесткую камеру, охватывающую сильфон с нижним основанием и гидравлически связанную с трубопроводом для подачи жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения в крупногалечниковых отложениях, оно снабжено перфорированным шнеком с охватывающим его цилиндрическим кожухом, при этом перфорированный шнек своей верхней частью жестко связан с нижним основанием сильфона переходником, установленным с возможностью ограниченного осевого перемещения, трубопровод для подъема жидкости выполнен с герметичным нижним торцом, а в его боковой стенке и в переходнике на участке их сопряжения выполнены отверстия для совмещения друг с другом при сжатии сильфона.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переходник связан с наружной боковой поверхностью трубопровода для подъема жидкости посредством шарикового замка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2