ШЛАМОУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2010 года по МПК E21B21/00 

Описание патента на изобретение RU2382870C1

Изобретение относится к устройствам, применяемым при бурении скважин различного назначения, а именно к шламоуловителям, используемым для сбора, преимущественно металлического шлама, образующегося при бурении штыревыми долотами, пневмо- и гидроударниками, а также при шароструйном бурении и особенно при бурении дробью. Бурение забойными машинами (пневмо- и гидроударниками), а также шароструйное бурение и особенно дробью в настоящее время находят все более широкое применение благодаря несравнимо более низкой стоимости твердого сплава и особенно дроби и стальных шаров по сравнению с алмазным инструментом, в первую очередь при бурении скважин большого диаметра.

Известен шламоуловитель, содержащий корпус с присоединительными резьбами на концах и кожух с отверстиями, образующий с корпусом накопительную емкость в виде набора секционных втулок (см. патент РФ № 2001242, кл. Е21В 31/03, 1993 г.).

К недостаткам данного шламоуловителя следует отнести сложность конструкции и вероятность перекрытия выходных каналов крупными металлическими частицами, что значительно снизит эффективность работы шламоуловителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шламоуловитель, содержащий корпус и шламовую трубу, соединенные с переходником и образующими накопительную емкость (см. Масленников И.К. Буровой инструмент. - М., Недра, 1989, с.352-353). Данный шламоуловитель имеет простую конструкцию и благодаря этому - высокую надежность в работе и небольшую стоимость.

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность и трудоемкость разгрузки шлама, особенно металлического. Ручная разгрузка шламоуловителя с использованием кувалд занимает очень много времени и травмоопасен для бурового персонала.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является упрощение процесса разгрузки шлама из шламоуловителя и как следствие этого повышение производительности на вспомогательных работах при одновременном снижении травматизма на буровых работах.

Для достижения поставленного технического результата шламоуловитель, содержащий корпус и шламовую трубу, соединенные с переходником и образующие накопительную емкость, согласно изобретению снабжен камерой, выполненной из материала с изменяющейся формой, заполненной жидкостью, газом или аэрированной жидкостью, закрепленной от осевого перемещения в накопительной емкости и снабженной клапаном.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- клапан размещен в верхней части камеры;

- камера закреплена от осевого перемещения на корпусе;

- в рабочем положении в диаметральной плоскости камера имеет форму цилиндра;

- в рабочем положении камера в радиальном сечении имеет U-образную форму, наружная стенка которой контактирует со шламовой трубой, а внутренняя - с корпусом;

- вертикальные стенки камеры выполнены из материала с большим коэффициентом эластичности по сравнению с поперечной стенкой.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 представлены варианты выполнения шламоуловителя в разрезе.

Шламоуловитель включает корпус 1 и шламовую трубу 2, соединенные с переходником 3 и образующие совместно накопительную емкость 4. Шламоуловитель снабжен камерой 5 с изменяющимся объемом, оснащенной обратным клапаном 6, размещенным в ее верхней части и служащим для ее загрузки и разгрузки наполнителем. В качестве наполнителя могут быть использованы газ, жидкость или аэрированная жидкость. Камера 5 крепится в рабочей полости 4 от осевого перемещения любым известным способом, в частности, путем установки оболочки 7 на корпусе 1 с натягом, фиксатором в виде пружинного разрезного кольца и т.д. (не показано). В качестве оболочки 7 целесообразно использовать эластичный материал с гладким покрытием, в частности прорезиненный материал. Обязательным условием является герметичность материала.

При бурении скважин небольшого диаметра предусматривается использование камеры 5, имеющей в рабочем положении форму полого цилиндра (фиг.2). Такая форма выполнения камеры 5 позволяет минимизировать «потерю» полезного объема накопительной емкости, что при малой разности между внутренним диаметром шламовой трубы 2 и наружным диаметром корпуса 1 имеет большое значение.

Предусмотрен вариант выполнения шламоуловителя с камерой 5, оболочка 7 которой в рабочем положении имеет в радиальном сечении U-образную форму. При этом наружная стенка оболочки 7 контактирует со шламовой трубой 2, а внутренняя - с корпусом 1, причем вертикальные стенки камеры 5 выполнены из более эластичного материала по сравнению с поперечной стенкой 8 у дна камеры 5.

Принцип работы шламоуловителя заключается в следующем. Перед спуском шламоуловителя в накопительной емкости 4 размещают камеру 5 цилиндрической (фиг.2) или U-образной формы (фиг.1) и фиксируют ее относительно корпуса 1, например, посредством установки ее с натягом или любым механическим приспособлением (разрезным кольцом, штифтом и т.д.). Цилиндрическая форма камеры 5 используется при малых диаметрах бурения, чтобы минимизировать «потери» полезного объема накопительной емкости 4. Камера 5 U-образной формы используется в скважинах большого диаметра, когда полезный объем накопительной емкости 4 значителен и позволяет использовать камеру 5 с двойными стенками. После этого заполняют камеру 5 под давлением рабочим агентом (накопителем), под действием которого камера 5 увеличивает свой объем. При этом благодаря выполнению боковых стенок камеры 5 из более эластичного материала расширение камеры 5 происходит в радиальном направлении. В процессе бурения скважин шламоуловитель находится над долотом и шлам поднимается вместе с восходящим потоком промывочной жидкости между стенками скважины и шламовой трубой 2. Выше шламовой трубы 2 скорость восходящего потока резко уменьшается из-за увеличения проходного сечения для жидкости, и шлам начинает оседать в накопительную емкость 4. После завершения процесса бурения шламоуловитель вместе с буровым снарядом 9 поднимается на поверхность. Затем открывают клапан 7 и освобождают камеру 5 от наполнителя. В результате этого объем камеры 5 уменьшается, и шлам со стенок шламовой трубы 2 свободно соскальзывает вниз. Происходит расспрессовка шлама, который после наклона шламоуловителя вниз открытой частью высыпается из накопительной емкости 4 и шламоуловитель готов к новому спуску в скважину.

Применение предложенного шламоуловителя позволяет повысить производительность труда на вспомогательных работах за счет улучшения условий работы бурового персонала и повысить безопасность работ.

Похожие патенты RU2382870C1

название год авторы номер документа
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2014
  • Кремлев Виталий Игоревич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2555851C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2015
  • Панин Николай Митрофанович
RU2569944C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2014
  • Панин Николай Митрофанович
RU2568195C1
ЛОПАСТНОЙ КАЛИБРАТОР 2010
  • Богомолов Родион Михайлович
  • Панин Олег Николаевич
  • Дедов Николай Иванович
  • Шапошников Сергей Дмитриевич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2436928C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО (ВАРИАНТЫ) 2014
  • Хлопова Оксана Владимировна
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Панин Николай Митрофанович
RU2555961C1
ЛОПАСТНОЙ КАЛИБРАТОР 2010
  • Сериков Дмитрий Юрьевич
  • Ясашин Виталий Анатольевич
  • Цатурян Эдуард Ованесович
  • Михайлов Юрий Васильевич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2425949C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2014
  • Ясашин Виталий Анатольевич
  • Сериков Дмитрий Юрьевич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2555852C1
БУРОВОЕ ДОЛОТО 2015
  • Панин Николай Митрофанович
RU2576254C1
БУРОВАЯ КОРОНКА 2015
  • Панин Николай Митрофанович
RU2579821C1
Снаряд для бурения с промывкой скважины эрлифтом 1990
  • Пинчук Николай Петрович
  • Мельничук Игорь Павлович
  • Перетяка Павел Владимирович
  • Филатов Александр Алексеевич
  • Панин Николай Митрофанович
  • Думкин Лев Николаевич
  • Будаев Аркадий Валерьевич
  • Катькин Николай Михайлович
  • Мухин Григорий Викторович
SU1795074A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 382 870 C1

Реферат патента 2010 года ШЛАМОУЛОВИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам, применяемым при бурении скважин различного назначения, а именно к шламоуловителям, используемым для сбора, преимущественно металлического шлама, образующегося при бурении штыревыми долотами, пневмо- и гидроударниками, а также при шароструйном бурении и особенно при бурении дробью. Технический результат - повышение производительности труда за счет улучшения условий работы бурового персонала и одновременно повышение безопасности работ. Шламоуловитель содержит корпус и шламовую трубу, соединенные с переходником и образующие вместе накопительную емкость. Особенностью шламоуловителя является снабжение его камерой, выполненной из материала с изменяющимся объемом, заполненной жидкостью, газом или аэрированной жидкостью, закрепленной от осевого перемещения в накопительной емкости и снабженной обратным клапаном для загрузки и разгрузки камеры. Камера в рабочем положении может иметь цилиндрическую или U-образную форму в продольном сечении, наружная стенка которой контактирует со шламовой трубой, а внутренняя - с корпусом. Вертикальные стенки камеры выполнены из материала с большим коэффициентом эластичности по сравнению с поперечной стенкой. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 382 870 C1

1. Шламоуловитель, содержащий корпус и шламовую трубу, соединенные с переходником и образующие накопительную емкость, отличающийся тем, что он снабжен камерой, выполненной из материала с изменяющимся объемом, заполненной жидкостью, газом или аэрированной жидкостью, закрепленной от осевого перемещения в накопительной емкости и снабженной клапаном.

2. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что клапан размещен в верхней части камеры.

3. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что камера закреплена от осевого перемещения на корпусе.

4. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что в рабочем положении в диаметральной плоскости камера имеет форму цилиндра.

5. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что в рабочем положении камера в радиальном сечении имеет U-образную форму, наружная стенка которой контактирует со шламовой трубой, а внутренняя - с корпусом.

6. Шламоуловитель по п.5, отличающийся тем, что вертикальные стенки камеры выполнены из материала с большим коэффициентом эластичности по сравнению с поперечной стенкой.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2382870C1

МАСЛЕННИКОВ И.К
Буровой инструмент
Справочник
- М.: Недра, 1989, с.352-353
Забойный шламоуловитель 1969
  • Шадрин Лев Николаевич
SU1416661A1
Компоновка низа бурильной колонны 1986
  • Старцева Тамара Григорьевна
  • Гержберг Юрий Михайлович
SU1460187A1
Устройство для улавливания шлама 1989
  • Токсанбаев Аранжан
SU1740618A1
RU 2001242 C1, 15.10.1993
RU 2002939 C1, 15.11.1993
ШЛАМОСБОРЩИК 2003
  • Исмагилов Ф.З.
  • Залятов М.М.
  • Закиров А.Ф.
  • Пимуллин Г.И.
  • Пимуллин Д.Г.
RU2256769C2
US 4194567 A, 25.03.1980.

RU 2 382 870 C1

Авторы

Панин Николай Митрофанович

Татарчук Юрий Серафимович

Егоров Николай Гаврилович

Латыпов Авис Самигулинович

Коломиец Алексей Маркович

Даты

2010-02-27Публикация

2008-10-16Подача