Устройство для нагружения долота Советский патент 1987 года по МПК E21B17/00 

1

Изобрет-сние относится к бурению скважин, а именно к бурильному инструменту и устройствам, предназначенным для создания осевой нагрузки на долото при буренки с забойными двигателями, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1270286.

Цель изобретения - повышение создаваемой осевой нагрузки на долото за счет увеличения перепада давления на насосе и одновременного повышения кольматирую- щего воздействия на стенки скважины, а также обеспечение безаварийной транспортировки устройства до забоя и на поверхность.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - центробежные пере- крыватели в рабочем положении: на фиг. 3 - элемент центробежного перекрывателя в рабочем (сплошная ) и транспортном (пунктирная линия) положениях.

Устройство для нагружений долота содержит полый вал 1, жестко соединенный с долотом и валом вращателя (забойного двигателя). На полом валу 1 закреплен рабочий орган 2 (колесо насоса центробежного типа с лопатками, наклонными к оси вала). На рабочий орган установлены центробежные перекрыватели (плашки) 3 с по.мощью пальца 4.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения вал 1 и рабочий орган 2 получают вращение от вращателя. Нри входе в рабочий орган поток промывочной жидкости получает дополнительную энергию за счет центробежных и осевых сил и направляется под давлением на стенки скважины, обеспечивая их кольматацию. За счет создаваемого перепада давления достигается создание осевой нагрузки на долото.

При вращении рабочего органа 2 плащ- ки 3 (отдельный перекрыватель заштрихован), установленные на рабочем органе с помощью пальцев 4, под действием центробежных сил прижимаются к стенке скважины и перекрывают кольцевой зазор AR RcKB-RK (фиг. 2), где RCKH - радиус скважины; RK - наружный радиус рабочего органа.

В случае прекращения вращения рабочего органа 2 (центробежные силы не действуют) центробежные плащки 3 с помощью возвратного механизма переводятся в транспортное положение, т. е. прижимаются к

50323

2

стенке вала 1. Перевод одной плащки 3 из рабочего положения в транспортное положение показан на фиг. 3. Возвратный механизм может быть различного исполнения, s; в частности, в гнездо пальца 4 можно установить возвратную пружину, которая поворачивает платку 3 к стенке вала.

В процессе работы устройства уменьшается гидростатическое давление на забое скважины, возникает осевая реакция, создаю щая нагрузку на долото, обеспечивается кольматация стенок скважины, снижается дифференциальное давление на забой скважины.

Применение изобретения позволит повы 5 сить технико-экономические показатели бурения скважин за счет уменьшения дифференциального давления на забой, уменьшения требуемой длины утяжеленных бурильных труб, кольматации стенок скважины, гашения продольных и крутильных коле20 баний породоразрущающего инструмента, безаварийной транспортировки устройства на забои и на поверхность.

Применение изобретения перспективно при бурении наклонных, с большим углом

2г искривления, и горизонтальных скважин, когда создание осевой нагрузки на долото весом бурильного инструмента в скважине затруднено в связи со значительным уменьщение.м осевой составляющей силы от веса бурильного инструмента.

30.

Формула изобретения

1.Устройство для нагружения долота по авт. св. Яо 1270286, отличающееся тем, что, с целью повышения создавае25 мой осевой нагрузки на долото за счет увеличения перепада давления на насосе и одновремеь ного повьнления кольматирую- щего воздействия на стенки скважин, оно снабжено центробежными перекрывате- лями, размещенными на колесе насоса

40 и установленными с возможностью перекрытия кольцевого зазора между наружным диаметром колеса и стенкой скважины и воздействия на последнюю.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, 1- что, с целью обеспечения безаварийной

транспортировки устройства до забоя и на поверхность, центробежн ые перекрыватели снабжены возвратным механизмо.м, прижимающим их к валу в транспортном положении.

CPU г. г

Изобретение относится к области бурения скважин, к бурильному инструменту и позволяет повысить создаваемую осевую нагрузку на долото за счет увеличения перепада давлен-ия на насосе и одновременного повышения кольматирующего воздействия на стенки скважины (СС), а также позволяет обеспечить безаварийную транспортировку устройства до забоя и на поверхность. Устройство включает полый вал 1, жестко соединенный с долотом и валом вращателя. На валу 1 закреплен рабочий орган 2 - колесо (К) насоса с лопатками. На К установлены центробежные перекрыватели 3 с возвратным механизмом, прижимающим их к валу 1 при транспортировке. Перекрыватели 3 перекрывают кольцевой зазор между наружным диаметром К и СС и воздействуют на нее. При бурении рабочая жидкость входит во вращающийся орган 2 и направляется на СС, кольматируя их. Образующийся перепад давления на насосе создает осевую нагрузку на долото. Перекрыватели 3 центробежными силами прижимаются к СС, перекрывая кольцевой зазор. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л со СП О со ГО со N5 /

CDi/г.З