Эжекторный колонковый снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B21/00 E21B25/00 

1

Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности и устрой- ствам для промывки скважин, и может использоваться для организации (прямой промывки с последующим переходом на обратную циркуляцию .промывочной жидкости.

Цель изобретения - повьшение эффективности промывки скважин. , На фиг. 1 изображен эжекторный колонковый снаряд при прямой циркуляции; на фиг.- 2 - то же, при обратной циркуляции.

Эжекторньй колонковьй снаряд включает колонковую трубу коронкой 2, узел распределения потока пpo ьшoчнoй жидкости, переключатель направления потока промывочной жидкости и эжектор.

Узел распределения потока промывочной жидкости выполнен в виде переходника 3, имеющего осевой канал 4с гнездом 5 под бросовый запорньй орган 6, периферийные каналы 7 и боковой канал 8, диаметр которого превышает размеры бросового запорного органа 6 (в данном случае применен шар в качестве запорного органа 6). Переходник 3 состоит из двух связанных между собой частей и служит для соединения колонковой трубы 1 с колон- -ной бурипьных труб 9. .,

Эжектор выполнен в виде насадка

10,установленного в верхней части переходника 3 в осевом канапе 4 с помощью срезных штифтов, и диффузора

11,имеющего цилиндрическую часть и диффузорную (т.е. конусную) часть.

5

0

5

0

5

0

соединенные между собой с помощью резьбы.

В верхней части диффузора 11 установлен переключатель направления потока промывочной жидкости, выполненный в виде клапана 12, установленного в цилиндрической части диффузора 11 выпе его диффузорной части. Клапан 12 состоит из седла 13 и бросового запорного органа 6 и выполнен с возможностью прохода через седло 13 запорного органа 6 при повьшении давлершя в колонне бурильных труб 9. Дпя этого седло 13 выполнено упругим за счет использования для его изго- тодпения упругого материала - резины.

Части переходника 3 соединяются между собой с помощью патрубка 14. В результате образуется две полости: верхняя и нижняя, соединенные между собой с по1«)Щью периферийных каналов 7 в узле распределения потока промывочной жидкости,

Верхняя часть переходника 3 выполнена в виде патрубка 15, имеющего боковые окна 16. В нижнюю часть патрубка 15 входит верхняя часть диффузора 11, зафиксированная в нем срезными штифтами 17. Низ диффузора 11 входит в нижнюю часть переходника 3.

В верхней части периферийных каналов 7 установлены узлы 18 дросселирования, выполненные в виде упругих дросселей, например из резины (листовая резина с надрезами от оси и до краев).

Узлы 18 дросселирования выполнены с возможностью создания повышенного

3U

давления при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности

Эжекторньгй колонковый снаряд работает следуклцим образом.

После спуска бурового инструмента в скважину, не доходя до шламового осадка 5-6 м, включают буровые насосы. Закачиваемая промывочная жид- кость проходит через насадок 10, боковые окна 16 патрубка 15, верхнюю полость, периферийные каналы 7 и попадает в нижнюю полость (колонковую трубу 1). Омывая забой скважины и торец коронки 2, жидкость вымывает находящийся на забое осадок и через копьцевой зазор между стенками скважины и наружными стенками колонковой трубы 1 и бурильных труб 9 вы- носит его на дневную поверхность. Таким образом осуществляют прямую промывку скважины и с вращением бурового инструмента вымывают забойный осадок. Дойдя до забоя скважины и оч СТИВ его полностью от осадка, пере- кпючают промывку на обратную циркуляцию.,

Для этого увеличивают подачу,промывочной жидкости так, чтобы перепад давления над бросовым запорным органом 6 возрос на 30-40 кгс/см. Под силой от возросшего давления запорный .орган 6 разжимает упругое седло 13, проходит диффузор 11 и садится в гнездо 5, тем самым перекрывается осевой канал переходника 3V

Так как диффузор 11 освобождается от клапана 12, то.в работу вступает эжектор и с этого момента происходит переключение прямой промывки на обратную. Этот момент наверху сигнализируется снижением давления, например, на 20-30 кгс/см. Промывочная жидкость, выходя из насадка 10, за счет скоростного напора засасывает из верхней полости дополнительно находящуюся там промывочную жидкость и попадает в диффузор 11, а из него по боковому каналу 8 - в затрубное пространство скважины (фиг, 2).Здесь поток жидкости раздваивается на два: большая часть его направляется вверх по 3aTpy6HONry пространству, а другая часть - вниз. Эта часть потока в про цессе бурения омывает колонковую

трубу 1, коронку 2, подхватывает буровой шлам, образующийся в процессе углубления, и по кольцевому зазору между керном и внутренней поверхностью колонковой трубы 1 поднимается в нижнюю полость, откуда засасываетс к периферийным каналам 7, а пройдя их, попадает в верхнюю полость. Из верхней полости жидкость подхватывается скоростным напором струи, выходящей из насадка 10, и попадает в диффузор 11. Далее цикл повторяется.

Режим бурения предлагаемой колонковой трубы обычный.

После подъема колонкового набора на поверхность и удаления поднятого керна колонковую трубу 1 наклоняют и запорный орган (шар) 6 выкатывается через боковой канал 8. Колонковую трубу 1 опускают в скважину и в нее сверху забрасывают запорный орган (шар) 6, который садится в седло 13. В результате эжекторный колонковый снаряд подготовлен к следующему рейсу.

Формула изобретения

Эжекторный колонковый снаряд, включающий эжектор в виде насадка и диффузора, узел распределения потока, выполненный в виде переходника с системой каналов прямого и обратного потоков, связывающего колонковую трубу с колонной бурильных труб, переключатель направления потока, выполненный в виде клапана, состоящего из седла и бросового запорного органа, отличающий ся тем, что, с целью повышения эффективности промывки скважин, система каналов прямого и обратного потоков выполнена в виде осевого, бокового и периферийных каналов, эжектор размещен в осевом канале, клапан установлен в диффузоре и выполнен с возможностью прохода запорного органа через седло при повышении давления в колонне бурильных труб, а в периферийных каналах установлены узлы дросселирования, выполненные с возможностью создания, повышенного давления при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности.

Ш.2

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для промывки буровых скважин. Цель - повышение эффективности промывки скважин. Для этого система каналов прямого и обратного потоков выполнена в виде осевого 4, бокового 8 и периферийных 7 каналов. В канале 4 размещен эжектор. Снаряд имеет клапан 12, установленный в диффузоре 11 и выполненный с возможностью прохода запорного органа 6 через седло 13 при повышении давления в колонне бурильных труб 9. В каналах 7 установлены узлы дросселирования, создающие повышенное давление при прямой циркуляции по сравнению с обратной при неизменной производительности. Промывочная жидкость попадает в диффузор, а из него по каналу 8 в затрубное пространство скважины. Здесь этот поток жидкости раздваивается на две части. Одна из частей в процессе бурения омывает колонковую трубу 1, подхватывает буровой шлам, образующийся в процессе углубления. Далее эта часть жидкости по кольцевому зазору между керном и внутренней поверхностью трубы 1 поднимается в нижнюю полость. Из последней жидкость засасывается к каналам 7, а пройдя их, попадает в верхнюю полость, а из нее в диффузор 11. Далее цикл повторяется. 2 ил.