Зжекторный снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21B21/00 

Изобретение относится к колонко- нему бурению, а именно к снарядам для повышения качества керно-шламового опробования при бурении скважин и перебурке зон оруднения, предоставленных сильно трещиноватыми, дроблеными и перемежающимися по твердости породами.

Известен эжекторный колонковый снаряд, содержащий корпус с верхним и нижним переходниками, эжектор, насадка которого соединена с верхним переходником, а диффузор с нижним переходником, выполненным с системой всасывакяцих и нагнетательных каналов.и узел регулировки эжектора ).

Недостатками этого снаряда являются малая надежность в работе изза изменения направления потока эжектируемой жидкости на и большая сложность конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является эжекторный снаряд, содержащий цилиндрический корпус, верхний распределительный переходник с центральным каналом, сообщающимся с затрубным пространством через радиальные отверстия, и напорным периферийным гсаналом, соединенным с эжектором, включающим диффузор и направленное вверх сопло, и нижний переходник с осевым каналом 2j .

Недостатком данного снаряда является малая надежность из-за низкой производительности эжектора, что в свою очередь связано с конструктивным выполнением распределительно10го переходника и эжектора.

Цель изобретения - повышение надежности работы снаряда за счет увеличения производительности эжектора.

Поставленная цель достигается

15 тем, что в эжекторном снаряде, содержащем цилиндрический корпус, верхний распределительный переходник с центральным кангшом, сообщающимся с затрубным пространством

20 через радиальные отверстия, и напорным периферийным каналом, соединенным с эжектором, включающим диффузор и направленное вверх сопло и нижний переходник с осевым каналом,

25 наружная поверхность распределительного переходника выполнена ступенчатой формы, центральный.канал его в верхней части заглушен, а соединяющие полость центрешьного канала

30 с затрубным пространством ргщиальные отверстия выполнены в теле переходника и выведены под его большую ступень, при этом диффузор эжектора соединен с ргюпределительным переходником, а сопло образовано обращенными одна к другОй торцо выми поверхностями диффузора и нижнего переходника, выполненными криволинейной формы. Достижению указанной цели способствует также и то, что напорный канал в распределительном переходнике имеет дугообразную форму.

На фиг. 1 изображен снаряд, общий вид на фиг. 2 - сечение А-Л на фиг. 1.

Эжекторный снаряд содержит распределительный переходн1 к 1, который посредством цилиндрического корпуса 2 соединен с нижним переходником 3, служащим для соединения с колонковой трубой с породоразрушающим наконечником (не показаны). Верхний торец переходника 3 имеет кольцевую выточку 4 криволинейной формы в поперечном сечении, а расположенный над ним диффузор 5, соединенный с распределительным переходником 1, имеет кр-иволинейный торец б. Кольцевая выточка 4 и торец б образуют сопло эжектора.

Распределительный переходник 1 выполнен с напорными каналами а и a иг.йющими дугообразную форму, и центральнЕлм каналом б, который через радиальные отверстия в и в соединен с затрубньм пространством. Переходник в продольном сечении имеет ступенчатую форму, причем, радиальныеи -р выведены под больотверстия в.

шую ступень 7. Каналы а. и

через

кольцевую полость г соединены с соплом эжектора. Нижний переходник имеет осевой канал д.

Работает предлагаемый колонковый снаряд следующим образом.

Рабочая жидкость по бурильным трубам (при наличии гидроударника через гидроударник) поступает в верхнюю часть распределительного переходника 1, затем по щелевым каналам ау и a-i кольцевой канал г, откуда обтекая нижнюю часть диффузора 5 и разворачиваясь на 180°, под большим давлением и с большой скоростью проходит по кольцевому зазору, входя в диффузор 5 и увлекая за собой находящуюся там жидкость, создавая в нем-область пониженного давления. Поэтому через канал д переходника 3 в диффузор 5 непрерывно поступает из колонковой трубы жидкость, образующая эжектируемый поток, который движется внутри рабочего потока в одном с ним направлении .

При протекании через диффузор 5 рабочий и эжектируе{.мй потоки смешиваются, скорости их и энергия выравршвается. Сме1аанный поток жидкости, проходя по каналу б распределительного переходника 1, поступает в каналы в и В2, откуда выходит в затрубное пространство.

На выходе из каналов в и В2 распределительного переходника 1 поток жидкости разделяется: часть ее по кольцевому зазору движется к забою скважины, и омывая коронку, поступает в колонковую трубу, другая часть жидкости (восходящий поток) по кольцевому зазору движется к устью скважины. Ввиду того, что верхняя часть распределительного переходника 1 имеет больший Еаружный диаметр, чем его нижняя часть, то в восходящем потоке жидкости возникает гидравлическое сопротивление, за счет которого поток восходящей жидкости уменьшается, а эжектируемый поток усиливается. Производительность эжектируемого потока регулируется производительностью бурового насоса.

Предлагаемый эжекторный колонковый снаряд прост в изготовлении и эксплуатации и надежен в работе, что достигается повьпиением производительности эжектора. Последнее обеспечивается выполнением канала больиого сечения для эжектируемого потока, использованием кольцевого эжектора и созданием дополнительного сопротивления на пути восходящего потока для увеличения количества жидкости, подаваемой на забой скважины.

Формула изобретения

1. Эжекторный снаряд, содержащий цилиндрический корпус, верхний распределительный переходник с центральным каналом, сообщающимся с затрубным пространством через радиальные отверстия, и напорным периферийным каналом, соединенным с эжектором включающим диффузор и направленное вверх сопло, и нижний переводник с осевым каналом, отличал щи йс я тем, что, с целью повышения нгдежности его работы путем увеличения производительности эжектора, наружная поверхность распределительного переходника выполнена ступенчатой формы, центральный канал его в верхней части заглушен, а соединяющие полость центрального канала с затрубным пространством радиальные отверстия выполнены в теле переходника и выведены под его большую ступень, при этом диффузор эжектора соединен с распределительным переходником, а сопло образовано обращенными одна

К другой торцовыми поверхностями диффузора и нижнего переходника, выполненными криволинейной формы.

2. Снаряд по п. 1, отличающий с я тем, что напорный канал в распределительном переходнике имеет дугообразную ФОРМУ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 504869, кл. Е 21 В 25/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 335366, кл. Е 21 В 21/00, 1970 (прототип).

-/