Устройство для измерения утечек жидкости в бурильной колонне Советский патент 1988 года по МПК E21B34/14 E21B17/00 

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для измерения утечек промывочной жидкости в бурильных колоннах, Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

На фиг,1 показано устройство для измерения утечек .жидкости в бурильной колонне в исходном положении, общий вид; на фиг,2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг,3 - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - устройство в рабочем положении, общий вид.

Устройство (фиг.1) содержит кор- пус 1, внутри которого расположена подвижная втулка 2, верхняя часть которой представляет поршень. Наружная боковая поверхность этого поршня имеет кольцевую канавку, в которой расположен -срезной элемент, например штифт 3, Указанный штифт входит в боковое отверстие корпуса и выполняет роль фиксатора, удерживающего подвижную втулку в исходном положении.

Верхняя часть корпуса 1 жестко связана с муфтой 4, внутри которой над втулкой 2 расположена перегородка 5 с центральным, и периферийным отверстиями (фиг,2). В центральном отверстин перегородки 5 с возможностью продольного перемещения установлен шток 6, жестко соединенный снизу с запорным элементом 7, а сверху с ограничителем 8 перемещения.

Нижние сопрягаемые части корпуса

Iи втулки 2 имеют шлицевые выступы (фиг.З), которые препятствуют взаимному проворачиванию этих деталей. Верхняя часть втулки 2 имеет седло под запорный элемент 7, а нижняя - наружную коническую резьбу, соответствующую внутренней резьбе хвостовика 9.

Между обращенными друг к другу торцовыми поверхностями корпуса 1 и хвостовика 9 расположен подшипник 10 который в исходном положении устройства позволяет независимо поворачивать каждую из указанных деталей. Навинченная снизу на корпус 1 муфта

I1препятствует продольному перемещению хвостовика 9 и предотвращают попадание в устройство снаружи частиц шлама,

Запорный элемент 7 установлен в исходном положении с зазором относительно перегородки 5 и имеет возможность взаимодействия с седлом

5. 0 5

0 5

0

е

0

втулки 2, а выступающая над перегородкой часть штока 6 в исходном положении имеет длину меньше величины перемещения втулки в рабочее положение после среза штифтов 3.

Соединение устройства с бурильной колонной и колонковым набором осуществляется с ПОМОЩЬЮ резьб, имеющихся в верхней части муфты 4 и нижней части хвостовика 9.

Устройство работает следующим образом,

В исходном положении устройства запорный элемент 7 перекрьшает центральный канал втулки 2, препятствуй выходу жидкости из бурильной колонны. После срезания штифта 3 и смещения втулки 2 в нижнее положение с последующим ввинчиванием ее в хвостовик 9 подвижная часть клапанного узла, включающая шток 6, за порный эле- мент 7 и ограничитель 8 перемещения, зависает на перегородке 5. При этом канал втулки 2 благодаря наличию в перегородке периферийных отверстий сообщается через последние с надкла- панной полостью,

В исходном положении (фиг,1) устройство включают в состав бурового снаряда между колонковым набором и бурильной колонной, опускают .в скважину и устанавливают на забой. За счет зазора между перегородкой и запорным элементом 7 последний при спуске колонн приподнимается, обес-; печивая заполнение полости труб жид- костью. После этого в бурильную колонну подают промывочную жидкость под определенным давлением и буровому снаряду сообщают вращение и осевую нагрузку. В связи с тем, что ка- лал бурильной колонны перекрыт запорным элементом 7 устройства, расход подаваемой в бурильную колонну жидкости, определяемый с помощью расходомера, соответствует потерям промывочной жидкости в бурильной колонне. .

Перед началом бурения давление промывочной жидкости в наг«етатель- ной магистрали насоса повышают до верхнего допустимого предела. В результате осевая нагрузка на втулку 2 возрастает и она, срезая щтифт 3, смещается вниз. В процессе вращения бурильной колонны втулка 2 ввинчивается в хвостовик 9 и в результате смещается вниз на большую величину.

а запорный элемент 7, величина хода котор ого лимитируется ограничителем 8, открывает центральный канал втулки 2, что обеспечивает поступление промывочной жидкости в колонковый набор. При ввинчивании втулки 2 в хвостовик 9 образуется соединение, позволяющее бурильной колонне передавать крутящий момент на колонковый наборд Tie, производить.бурение и заклинивание керна обычным способом (буровой снаряд занимает рабочее положение, показанное на фиг.4).

Формула изобретения

Устройство для измерения утечек жидкости в бурильной колонне, вклю- 20 чающее корпус со шлицами на внутрен- ней поверхности для взаимодействия /с ответными шлицами установленной на срезных элементах в полости корпуса втулки с седлом в верхней части,25

расположенный в нижней части корпуса с возможностью проворота хвостовик с резьбой в верхней части для соеди- нения с ответным резьбовым участком втулки при ее осевом перемещении и клапанный узел, содержащий шток с запорным элементом, отличающееся тем, что, с целью повы- - шения надежности в работе, оно снабжено жестко связанной с корпусом и расположенной над втулкой перегородкой с осевым и радиальными каналами, шток клапанного узла расположен в осевом канале перегородки, в верхней части имеет ограничитель перемещения, а в нижней жестко связан с запорным элементом, причем в исходном положении запорный элемент установлен с зазором относительна перегородки и имеет возможность взаимодействия с седлом втулки, а выступающая над перегородкой часть штока имеет длину меньше величины перемещения втулки в рабочее положение.

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить надежность работы устройства. Оно включает корпус 1 со шлицами на внутренней поверхности для взаимодействия с ответными шлицами установленной на средних элементах в полости корпуса 1 втулки (В) 2 с седлом в верхней части. В нижней части корпуса 1 подвижно расположен хвостовик 9 с резьбой в верхней части для соединения с ответным резьбовым участком в 2 при ее осевом перемещении. Клапанный узел.устройства содержит шток 6 с запорным элементом 7. С корпусом 1 жестко связана и расположена под В 2 перегородка 5 с осевым и радиальными каналами. В осевом отверстии расположен шток 6, жестко соединенный снизу с элементом 7, а сверху - с ограничителем 8 перемещения. Выступающая над перегородкой 5 часть штока 6 имеет длину меньше величины перемещения В 2 в рабочее положение. В исходном положении элемент 7 установлен с зазором относительно перегородки 5. За счет этого элемент 7 при спуске приподнимается, обеспечивая заполнение полости труб жидкостью. При повышении давления на В 2 она, срезая штифт 3, смещается вниз. В процессе вращения бурильной колонны В 2 ввинчивается в хвостовик 9 и опускается, а элемент 7 открывает канал В 2 для поступления промывочной жидкости. 4 ил. I н; А (Л ± i фи1.

к-к

Фив. 2

Б-5

Фаг.З

1

и,

V ч jib-

.5

-//