Устройство для улавливания и удаления шлама из скважины Советский патент 1987 года по МПК E21B21/07 

противоп оложным направлению вращения Р 8. Открытьм торец трубки 6 расположен под отверстия1чи 11. На Р 8 с кольцевым зазором 10 относительно БТ 2 закреплен узел 9 уплотнения. При работе бурильного-инструмента пенньм шлам поднимается в устье С I,. Проходу шлама в зазор 7 через зазор 10 препятствует пенный поток, поступаюпщй через трубку 6 из генератора 4 в зазор 7. Из устья

1

Изобретение относится к буровым

работам, а точнее к оборудованию буровых установок, и наиболее эффективно, может быть применено при использовании в качестве бурового раствора водовоздушных пен.

Цель изобретения - повьшение эффективности улавливания пьши за счет улучшения герметизации устья сквазкиНЬ. ,,

На чертеже изображено устройство дпя улавливания и удаления шлама из скважины, разрез,

Устройство для улавливания и удаления шлама из скважины состоит из установленной в устье скважины 1 бурильной трубы 2, размешенного ко- аксиально ей центробежного сепаратора 3 и генератора 4 пенного бурового раствора с трубкой 5 подачи пены в трубу 2 и трубкой 6 подачи пены в зазор 7 между ротором 8 сепаратора 3 и бурильной трубой 2, Узел уплотнения 9,-служащий дпя предотвращения пря- мого прохода пенного шлама из устья скважины 1 в зазор 7 ротора 8, при- крегшен к ее нижней части с кольцевым зазором 10 относителы о трубы 2

Цилиндрический ротор 8 выполнен с отверстиями 11 ., причем на его внешней поверх юсти установлены конические тарелки 12 с paдиaльны и ребрами 13, а на внутренней поверхности укреппена спираль 14, часть витков 15 которой выполнена со ступенчато уменьшаюш 1мся книзу внутренним диаметром. Открытый торец трубки 6 расположен ниже отверстий 11, но над витками 15 и направление витков спи-

86764

с 1 шлам поступает в зазор 21 между корпусом 6 сепаратора 3 и тарелками 12, установленными на Р 8. Из зазора 21 пена поступает в пространство между тарелками 12 и разделяется на воздух и жидкость. Воздух через отверстия 11 выбрасывается в атмосферу, а жидкость поступает в бак 25, Частицы породы выпадают в ос;адок и периодически отводятся из бака 25. 1 ил.

рали 14 выполнено противоположным направлению вращения ротора 8, например, при его вращении по часовой стрелке, направление сбега витков спирали 15 должно быть против часовой стрелки, в результате чего относительно буровой трубы 2 витки спирали I4 движутся сверху вниз.

Ротор 8 установлен внутри корпуса 16 сепаратора 3 в верхнем 17 и нижнем 18 подшипниковых узлах и приводится во вращение от электродвигателя 19 посредством клиноременной передачи 20. Дпя прохода пенного шлама из устья скважины 1 в кольцевой зазор 21 между корпусом 16 и когшческими тарелками 12 слз- жат отверстия 22 в цилиндрической части опорного фланца 23 нижнего подшипника 18,

Пенный буровой раствор получается в генераторе 4 путем аэрации сжатым воздухом от компрессора 24 воды с добавками ПАВ (пенно-образующих веществ), которая поступает в генератор 4 из 5ака 25 по трубе 26. Дпя организации замкнутой циркуляции пенообразующего раствора корпус 16 сепаратора 3 сообщен с баком 25 посредством трубопровода 27. Бурильная труба 2 приводится во вращение при помощи бурильного станка (условно не показан).

Устройство дпя улавливания и уда- Jieния шлама из скважины работает следующим образом.

При пуске компрессора 24 воздух под давлением поступает в генератор 4, где, проходя через слой жидкости

с добавками ПАВ, образует буровой раствор в виде пены, основная часть которой под давлением поступает во вращающуюся бурильную трубу 2 через трубку 5, а остальная часть через трубку 6 в зазор 7 ротрра 8. Образующийся при работе бурильного инструмента пенный шлам, представляющий собой пену, в жидкой фазе которой растворены частички породы, по за- трубному пространству снизу вверх поднимается в устье скважины I. Из устья скважины 1 пенный шлам через отверстия 22 во фланце 23 поступает в кольцевой зазор 21 между корпусом 16 и коническими тарелками 12. Проходу шлама из устья скважины 1 в зазор 7 через зазор 10 между узлом уплотнения и бурильной трубой 2 препятствует противодавление пенного потока, образуемого транспортированием сверху вниз пены из трубки 6 витками 15 спирали 14. Установка открытого торца трубки 6 под отверс- тиями 11 ротора 8 исключает попадание в них пены из трубки 6, а уменьшение внутреннего диаметра витков 15 обеспечивает создание более плотного подпирающего пенного потока во всем кольцевом сечении нижней части зазора 7. Из кольцевого зазора 21 пена поступает в пространства между тарелками 12, где под действием поля центробежных сил происходит ее разделение на составляющие: воздух и жидкость. Воздух через отверстия 11 проходит в зазор 7 и далее выбрасывается в атмосферу через открытый сверху торец ротора 8, а отбрасываемые от тарелок 12 капли жидкости скагшива- ются в нижней части корпуса 16 и через трубопровод 27 далее поступают в бак 25. В баке 25 отсепарированная жидкость отстаивается. Частицы породы выпадают в осадок и периодически

Составитель И.Федяева Редактор А.Гулько Техред М.ХоданичКорректор И.Муска

Заказ 7694/33 -Тираж 455Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

67644

отводятся из бака 25, а осветленная жидкость вновь через трубу 26 посту- пает в генератор 4.

В случае образования при бурешш очень стойкого пенного пшана, трудно поддающегося полному разрушению, возможен проход части шлама через отверстия 1Гв зазор 7. В этом случае за счет организации относительного вниз сходящегося движения витков спирали 14 они начнут перемещать. Прошедший в зазор 7 шлам вниз и выбрасывать его через зазор 10 в устье скважины I.

Фор мул

изобретения

25

I Устройство для улавливания и уда20 ления шлама из скважины, включающее бурильную трубу, установленную в устье скважины, размещенный в ней коаксиально с зазором ротор центробежного сепаратора, имеющий отверстия и узел уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности улавливания пыли за счет улучшения герметизации устья скважины,- оно снабжено генератором

30 бурового раствора с трубками подачи бурового раствора, одна из которых сообщена с зазором между ротором сепаратора и бурильной трубой, и размещенной на внутренней поверхности

35 ротора спиралью со ступенчато уменьшающимся внутренним диаметром витков при этом открытьй торец трубки подачи бурового раствора, размещенной в зазоре между ротором сепаратора

40 и бурильной трубой, расположен под отверстиями ротора, а направление витков спирали выполнено противоположным направлению вращения ротора, причем узел уплотнения размещен с

45 зазором относительно бурильной трубы

Изобретение относится к области бурения и позволяет повысить зффек- тивность улавливания пыли за счет улучшения герметизации устья скважины (С) 1. Для этого устройство снабжено генератором пенного бурового раствора с трубками 5 и 6 для его подачи соответственно в бурильную трубу (БТ) 2 и в зазор 7 между ротором (Р) 8 центробежного сепаратора 3 и БТ 2. На внутренней поверхности Р 8 с отверстиями 11 размещена спираль 14 со ступенчато уменьшающимся внутренним диаметром витков 15. Направление витков 15 выполнено i (О