Забойный шламодробитель Советский патент 1985 года по МПК E21B21/00 

4

05 4 О

о: Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин вращатель ным способом, а именно к устройствам для очистки забоя скважин от шлама. Известен наддолотный струйный насос, включаквдий корпус с осевым каналом, приемную камеру с промывочными окнами, струйный насос с диффузором Л . Недостатками данного устройства являются невозможность измельчения шлама, засасываемого струйным насосом, который подается на забой для вторичного перемальша1-шя, а также отсутствие автоматического регулирования параметров струйного насоса в зависимости от изменения подачи рабочего агента. Наиболее близким к предложенному, по технической сущности и достигаемо му результату является забойный шламодробитель, включающей корпус с осе вым каналом, приемную камеру с промы вочными окнами, струйньш насос с неподвижной насадкой и диффузором и ус тановленный в осевом канапе корпуса шпамодробящий элемент 2j . Однако в известном устройстве засасывание жидкости происходит только внешней поверхностью рабочего потока и отсутствует возможность автоматического регулирования оптимального режима работы струйного насоса в зависимости от изменения подачи рабоче го агента в процессе углубления,сква жины. Цель изобретения - повьшение рабо ты забойного шламодробителя путем бо лее качественного измельче1шя шлама Цель достигается тем, что в забой ном шламодробителе, содержащем корпу с осевым каналом, приемную камеру с промывочньв-ш окнами, струйный насос с неподвижной насадкой и диффузором установленный в осевом канале корпу са .шламодробящий элемент, последний выполнен в виде конуса с винтовой на резкой на наружной поверхности и радиальными пазами у основания, соединяющими осевой канал корпуса с затрубным пространством, причем боковы стенки пазов направлены тангенциально к наружной поверхности конуса. При этом струйный насос снабжен насадкой с жестко установленной на наружной поверхности подпружиненной турбиной, а неподвижная насадка имеет направляющий аппарат. На фиг.1 представлен предлагаемый шламодробитель, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. Забойное устройство содержит корпус 1 с осевым каналом Б и приемной камерой В с промгзшочными окнами Г, струйный насос с подвижной 2 и неподвижной 3 насадками и диффузором 4, колено 5 с направляющей втулкой 6 и ходовым винтом 7,-пружину 8, верхний 9 и нижний 10 переводники с дробящим конусом 11 уплотнения 12. Для обеспечения относительного передвижения подвижной насадки 2 относительно неподвижной 3, подвижная насадка 2 снабжена лопастями 13 (турбиной) , а неподвижная насадка 3 - направляющим аппаратом 14 (статором). Для преобразования вращательного движения подвижной насадки 2 в поступательное, на насадке 2 и на ответном ходовом винте 7 вьшолнена ходовая (не самотормозящаяся) резьба 15, а на верхнем конце винта 7 и внутри направляюа ей втулки б вьтолнены шлицы 16., Для обеспечения относительного передвижения насадок одна относительно другой при определенном расходе рабочего агента насадка подпружинена удругим элементом 8 (например, витая пружина, пружина Бельвила и т.д.), рассчитанным на определенную осевую нагрузку, возникающую в ходовой несамстормозящейся паре 15 от действия крутящего момента на лопатках турбр- ны 13. На дробящем конусе 11 выполнена винтовая нарезка с дробящими ребрами 17 и радиальные пазы 18 у основания, боковые стенки которых направлены тангенциально к наружной поверхности конуса 11 и связывают диффузор 4 с забоем. Устройство работает следующим образом. Промывочная жидкость подается буровым насосом с расходом Q и, проходя неподвижную насадку 3, закручиваясь направляющим аппаратом 14, подается на турбину 13 подвижной насадки 2, создавая крутящий момент, под действием которого подвижная насадка 3 перемещается относительно винта .7 по ходовой резьбе 15, сжимая пружину 8. Кроме того, перепад давления, сраба;тываемьм в кольцевой щели между подвижной 2 и неподвижной 3 насадками, поднимает подвижную насадку 2 по шлицам 16 втулки 6, Крутящий момент и перепад давления устанавливают подвижную насадку 2 в приемной камере 6, в зависимости от расхода Q, на определенном уровне, регулируя тем самым объем подсасываемой жидкости Q внутренней поверхностью потока Q, . Расход внешней поверхностью засасывает в приемную камеру В смешения поток Qji, Окна Г для захода потоков Qrt и Q могут быть выполнены по. касательной к внутренней поверхности для создания дополнительного подбора в струйном насосе при вращении корпуса 1, например,ротором или забойным двигатедем. Поток Q +Q2Q закрученньй турбиной 13, попадает в диффузор 4 и далее на винтовые ребра дробящего конуса 11, шлам, засоразмельчаясанный потоками Q и Q. Измельченный шлам вместе с с т марным потоком Q - +Q2+Q попадает в касательные окна 18 переводника 10, закручивая суммарньй поток в направлении, обратном направлению вращения шарошек долота, помогая очищать забой скважины от шлама. Использование изобретения позволит улучшить очистку забоя скважины за счет подачи расчетного объема промывочной жидкости, повысить проходку и Механическую скорость бурения за счет охлаяэдения опор долота и измельчения выбуренной породы.

1. ЗАБОЙНЫЙ ШЛАМОДРОБИТЕЛЬ, содержащий корпус с осевым каналом, приемную камеру с промывочными окнами, струйный насос с неподвижной насадкой и диффузором и установленный в осевом канале корпуса шпамодробящий элемент, онличаю14 и и с я тем, что, с целью повышения его работы за счет более качественного измельчения шлама, шпамодробящий элемент выполнен в виде конуса с винтовой нарезкой на наружной ло- верхности и радиальными пазами.у основания, соединяющими осевой канал корпуса с затрубным пространством, причем боковые стенки пазов направлены тангенциально к наружной поверхности конуса. 2.. Шламодробитель по п.1, отличающийся тем, что струйный $ насос снабжен подвижной насадкой с (Л жестко установленной на наружной поверхности подпружиненной турбиной, а неподвижная насадка имеет направляющий аппарат,