Буровая гидравлическая система Советский патент 1988 года по МПК E21B33/00 E21B21/00 

ЦК/г./

Изобретение относится к горной промьшшенности, а точнее к нефтегаэо добьшающей, и может быть использовано при цементировании скважин.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы за счет использования при цементировании без дополнительных передвижных насосных агрегатов. I

На фиг. 1 представлена буровая гидравлическая система; на фиг. 2 - регулятор подачи жидкости; на фиг.З сечение А-А на фиг. 2.

Буровая гидравлическая система включает насос 1 (поршневой буровой) соединенный со всасьшающим трубопроводом 2, гидравлически связанным с емкостью 3 напорный трубопровод 4, гидравлически связывающий поршневой буровой насос 1 и скважину, трубопровод 4 сообщен через отводной трубопровод 5, вьшолненный в виде многоканального распределителя потока, с регулятором подачи, который, в свою очередь, связан с емкостью. Регулятор подачи вьшолнен в виде цилиндра 6 с установленными внутри него с возможностью перемещен-ия полым поршнем 7 и взаимодействующей с ним перфорированной штангой 8, на которой установлены свободно с возможностью вращения кольца 9-14, кольца разделены на пары и связаны с пласти нами, т.е. каждая пара колец удерживает одну пару пластин. Имеется три группы 15, 16 и 17 пластин.

Внутренние полости цилиндра 6, полой перфорированной штанги 8 и полого поршня 7 последовательно сообщены с емкостью 3 через полый шток 18, гибкий рукав 19 и сливную трубу 20.

Полый шток 18 соединен с винтом 21, служащим для перемещения полого штока 18. Цилиндр 6 и винт 21 закреплены на станине.

Штанга 8 закреплена в торцовой части поршня втулками 22 и 23, ее противоположный конец удерживается в центре цилиндра центратором 24, вьшолненным с пазами для перетока жидкости и зафиксированным гайкой 25 Внутренняя полость цилиндра регулято ра подачи сообщена каналами 26-31 и коллекторами,32 и 33 с напорным трубопроводом. Внутри каналов установлены гидромониторные насадки 34-39

для предупреждения износа каналов, внутренняя полость цилиндра загерметизирована заглушкой 40. Оси двух насадок 36 и 39, установленных одна против другой, пересекают плоскости пластин с разных сторон (фиг. 3). Этим обеспечивается более равномерны двухсторонний износ пластин, что позволяет увеличить длительность операции по перекачке жидкости через ре- гулятор подачи жидкости, и снижение скорости вращения групп пластин за. счет взаимокомпенсации моментов, образуемых струями жидкости из противоположно направленных гидромониторных насадок, что позволяет стабили- зировать работу регулятора, повысить надежность его при перекачке жидкости с большим расходом.

Буровая гидравлическая система работает следующим образом.

После включения насоса 1 (фиг.1) жидкость поступает по всасывающему трубопроводу 2 в насос из емкости 3/ Из напорной части насоса жидкость поступает в напорный трубопровод 4, при этом часть жидкости из напорного трубопровода перетекает через отводной трубопровод 5, цилиндр 6, полый шток 18, гибкий рукав 19 и сливную трубу 20 в емкость 3, Подача насоса 1 изменяется путем регулирования количества перепускаемой из напорного трубопровода 4 в емкость 3 жидкости (движение жидкости показано стрелкой) . Изменение подачи насоса осуществляется регулятором подачи, а также путем перекрытия отверстий в стенке цилиндра. Отверстия перекрывают перемещением поршня 7 внутри цилиндра 6 с помощью полого штока 18 и винта 21.

Регулятор подачи (фиг. 2) имеет три пары отверстий и обеспечивает работу буровой гидравлической системы в четырех режимах.

Режим максимального расхода (1-й) реализуется при полном перекрытии отверстий в стенке цилиндра 6. Для этого вращением винта 21 перемещают, поршень 7 влево и перекрывают отверстия.

Режим пониженного расхода (2-й) реализуется при смещении поршня 7 вправо и открытии отверстий, сообщенных с каналами 26 и 29, в которых установлены соответственно гидромониторные насадки 34 и 37. Жидкость из

313

напорного трубопровода 4 по коллекторам 32 и 33, каналами 26 к 29 я чере гидромониторные насадки 34 и 37 поступает внутрь цилиндра 6 через отверстия в его стенке. Оси гидромониторных нас адок направлены на плоскости пластин с разных сторон. При реализации 2-го режима под воздействием струи жидкости находятся пластины группы 17, соединенные с.кольцами 13 и 14. Группы 15 и 16 пластин находятся левее открытых отверстий. Пластины группы .17 вращаются под действием струи жидкости, истекающей чере

гидромониторные насадки 34 и 37. Точка удара струи в пластину перемещается как по плоскости пластины, так и переходит с одной пластины на другую. Этим обеспечивается равномерный износ пластин. Направление струй гидромониторных насадок на пластину с разных сторон обеспечивает снижение скорости вращения пластин. 3- и 4-й режимы осуществляются при последовательном смещении полого штока 18,

.поршня 7, полой перфорированной штанги 8 с центратором 24 и открытии отверстий, вводе в действие гидромониторных насадок 35, 36, 38 и 39 и групп пластин 16 и 15. На фиг. 2 показана буровая гидравлическая система в режиме минимального расхода. Предлагаемую систему используют при цементировании скважин на стадии продавливания тампонажного раствора за обсадную колонну. После ввода цементировочной пробки в обсадную колонну продавливают цементный раствор

.. за обсадную колонну, нагнетая в нее глинистый раствор. По мере закачки

глинистого раствора во избежание гидравлического удара при посадке цементировочной пробки на кольцо Стоп расход жидкости в напорном трубопроводе снижают осевым перемещением поршня . После возрастания давления на цементировочной головке насос отключают.

Формула изобретения

с

0

5

0

5

0

Буровая гидравлическая система, включающая емкость, насос с напорньм трубопроводом и всасываю цим, связанным с емкостью, отводной трубопровод и регулятор подачи„ связанный с одной стороны с емкостью, а с другой - с отводныг. трубопроводом, который, в свою очередь, соединен с напорным трубопроводом, о т л и чающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы за счет использования при цементировании без дополнительных передвижных насосных агрегатов, отводной трубопровод вьтолнен в виде многоканального распределителя потока, каждый канал которого сообщает внутреннюю полость напорного трубопровода с регулятором подачи жидкости, вьшол- ненным в виде цилиндра с установленным внутри него с возможностью перемещения полым поршнам и взаимодействующей с ним полой перфорированной штангой, на которой установлены с возможностью вращения кольца и связанные с ними пластины, причем внутренние полости цилиндра полой перфорированной штанги и полого поршня последовательно сообщены с емкостью.

36 28 2

21

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет расширить функциональные возможности системы за счет использования при цементировании без дополнительных передвижных насосных агрегатов. Система включает емкость 3, насос 1 с напорным трубопроводом (т) 4, всасывающим Т 2 и связанный с емкостью 3 отводной Т 5. Он выполнен в виде многоканального распределителя потока, каждьш канал которого сообщает внутреннюю полость Т 4 с регулятором подачи жидкости гидравлической системы. Данный регулятор представляет собой цилиндр (Ц) 6 с полым подвижным поршнем (ПП) 7 внутри него и полой перфорированной штангой. На ней установлены вращающиеся кольца и связанные с ними пластины. Внутренние полости Ц 6 и ПП 7 сообщены с емкостью 3. В режиме максимального расхода перемещением ПП 7 влево перекрывают отверстия Ц 6. В режиме пониженного расхода ПП 7 смещается вправо. Жидкость из Т 4 поступает в Ц 6 и вращает пластины. Последние два режима осуществляют смещением штока с ПП 7, полой штанги открытием отверстий и вводом в действие гидромониторных насадок и пластин. 3 шт. (Л оо оо а