Разделитель бурильной колонны

 

О П И С А Н И Е, в ввав изовеетиния

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) цополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.72 (21) 1737885/22-03 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет (51) М. Кл.

Е 21 В 17/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий (43) Опубликовано05.08.78, Бюллетень № 29 (53) УДК622 ° 243..5.053(088.8) (45) Дата опубликования описания21.0т. та (72) Авторы изобретения

Ю. Ю. Никитин и Ю. С. Васильев

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники (71) Заявитель (54) РАЗДЕЛИТЕЛЬ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для волнового разделения бурильной колонны.

Известны разделители бурильной колонны, включающие полый корпус, связанный с вышележащей частью колонны, и размещен5 ныи в корпусе поршень, связанный с нижней частью колонны. Подобные разделители встраиваются в бурильную колонну на расстоянии от долота, обеспечивающем необходимую динамическую нагрузку на него (1).

Недостаток разделителя заключается в 10 том, что статическая нагрузка на долото определяется длиной части бурильной колонны, расположенной между долотом и устройством, и не равна необходимому значению.

Известен разделитель бурильной колонны, включающий полый корпус, связанный с вышележащей частью колонны, размещенный в корпусе поршень, связанный с нижней частью колонны, и расположенный между корпусом и поршнем детектор колебаний, выполненный в виде пакета наружных и внутренних колец соответственно с внутренними и наружными коническими поверхностями, взаимодействующими между собой (2).

Недостаток разделителя заключается в том, что в процессе бурения он работает в течение полупериода колебаний как гаситель этих колебаний (активное волновое сопротивление), а в течение другого полупериода — как разделитель бурильной колонны.

При этом можно регулировать статическую нагрузку. Однако этот разделитель, обеспечивая регулирование статической нагрузки, не обеспечивает полное регулирование динамической нагрузки на долото.

Целью изобретения является регулирование статической и динамической нагрузки на долото.

Цель изобретения достигается тем, что разделитель колонны снабжен элементом реактивного волнового сопротивления, жестко связанным с поршнем.

Элемент реактивного волного сопротивления может быть выполнен в виде пружины, в виде стержней или в виде подпружиненного стержня.

На фиг. 1 схематично изображен разделитель бурильной колонны, элемент реактивного сопротивления выполнен в виде пружины; на фиг. 2 — то же, элемент реактивного сопротивления выполнен в виде стержня; на фиг. 3 — то же, элемент реактивного

618526 сопротивления выполнен в виде подпружиненного стержня.

Устройство состоит из корпуса 1, снабженного переводником 2, к которому крепится корпус камеры 3, имеющий крышку 4 и отверстия 5 для прохода промывочной жидкости, внутри камеры помещается поршень 6, имеющий переводник 7 и отверстия 8 для прохода промывочной жидкости. Поршень снабжен уплотнениями 9. Корпус устройства с помощью резьбы 10 крепится к одной части бурильных труб, а поршень через пере!

О водчик 7 — к другой. Упругая пружина 11, несущая упругую нагрузку (фиг. 1), или массивный сплошной стержень 12 (фиг. 2), несущий инерционную нагрузку, или совокупность пружины и стержня (фиг. 3) крепится к верхнему торцу поршня 6 и располагается в надпоршневом пространстве 13 камеры 3. Так как стержень 12 необходим только для создания инерционной нагрузки и может не обладать грузонесущей способностью, он может быть выполнен, например, из свинца.

Разделитель работает следующим образом.

При бурении устройство встраивается в бурильную колонну, например, таким образом, чтобы длина части бурильной колонны, расположенной между долотом и устройством, обеспечивала создание необходимой статической нагрузки, а элемент реактивного волнового сопротивления подбирается таким образом, чтобы при указанной длине колонны он обеспечивал необходимую динамическую нагрузку.

Наличие элемента реактивного волнового сопротивления на конце волновода-колонны бурильных труб эквивалентно по характеру влияния на динамическую нагрузку на породоразрушающий инструмент изменению длины колонны. Это влияние заключается в изменении амплитуды динамической нагрузки, происходящем с изменением длины волновода. 40

Таким образом, не меняя места установки устройства в колонне, т. е. не изменяя длины части бурильной колонны, расположенной ниже устройства, можно изменять динамическую нагрузку на породоразрушающий инструмент.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что обеспечивается возможность без изменения оптимальной статической нагрузки создавать различную динамическую нагрузку и, тем самым, осуществлять оптимальное сочетание статической и динамической нагрузок.

Формула изобретения

1. Разделитель бурильной колонны, включающий полый корпус, связанный с вышележащей частью колонны, и размещенный в корпусе поршень, связанный с нижней частью колонны, отличающийся тем, что, с целью регулирования статической и динамической нагрузки на долото, он снабжен элементом реактивного волнового сопротивления, жестко связанным с поршнем.

2. Разделитель по п. 1, отличающийся тем, что элемент реактивного волнового сопротивления выполнен в виде пружины.

3. Разделитель по п 1, отличающийся тем, что элемент реактивного волнового сопротивления выполнен в виде стержня.

4. Разделитель по п. 1, отличающийся тем, что элемент реактивного волнового сопротивления выполнен в виде подпружиненного стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 2684835, кл. 175 — 321, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

Ме 324885, кл. Е 21 В 17/00, 1970.