Устройство для бурения скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B21/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к бурению скважин, и предназначено для снижения дифференциального давления на забое скважины.

Целью изобретения является повышение безопасности проведения спуско-подъемных операций.

На фиг. 1 представлено устройство для бурения скважин; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из породоразрушаю- щего инструмента 1, наддолотного переводника 2 с выполненными в нем осевым каналом 3 и калиброванными пазами 4 на наружной поверхности, корпуса 5 с размещенным в нем струйным насосом, имеющим рабочую камеру 6 и сопло 7. Расширитель 8 выполнен с осевым каналом 9. В корпусе 5 выполнены каналы 10 и 11, соответственно сообщающие полость разряжения струйного насоса с осевым каналом 3 наддолотного переводника 2, и полость нагнетания струйного насоса с кольцевым пространством 12.

8породоразрушающем инструменте имеется канал 13. Полость нагнетания струйного насоса через калиброванные пазы 4 переводника 2, забойную зону и каналы 13, 3 и 10 соответственно в инструменте, переводнике и корпусе сообщаются с полостью разрежения струйного насоса. Наружные диаметры породоразрушающего инструмента 1 и наддолотного переводника 2 равны и составляют 0,9-0,95 от диаметра расширителя 8. Устройство крепится к бурильной трубе 14.

Устройство работает следующим образом. Промывочная жидкость в процессе бурения по бурильной трубе 14 и осевому каналу

9в расширителе 8 поступает к соплу 7 струйного насоса. Истечение жидкости из сопла 7 под высокой скоростью создает разрежение на входе в рабочую камеру 6 струйного насоса и в забойной зоне под инструментом 1 через каналы 10, 3 и 13. При движении жидкости из сопла 7 в рабочую камеру 6 струйного насоса с поверхности забоя вместе с подсасываемой жидкостью по каналам 13, 3

и 10 уносится также выбуренная порода. В рабочей камере 6 струйного насоса происходит смешение потока жидкости, проходящего через сопло 7 и подсасываемого насыщенного выбуренной породой потока из при- забойной зоны под инструментом 1. Далее смешанный поток жидкости по каналу 11 поступает в кольцевое пространство 12. Часть промывочной жидкости с выбуренной породои омывает рабочие элементы расширителя 8 и выносится на поверхность, а другая часть через калиброванные пазы 4 на переводнике 2 возвращается на промывку забоя. Так как калиброванные пазы 4 переводника 2 представляют собой гидравлические со5 противления проходу жидкости, на забое под инструментом 1 постоянно поддерживается давление, меньшее, чем в кольцевом пространстве 12, т.е. поддерживается пониженное дифференциальное давление. Ствол

0 скважин формируется расширителем 8, имеющим диаметр на 20-30 мм больше, чем у породоразрушающего инструмента 1 и переводника 2, что составляет для наиболее распространенных долот с диаметром 190- 445 мм величину 0,90-0,95. Поэтому случаи прихватов при проведении спуско-подъемных операций исключаются.

Наличие зоны пониженного давления на забое под устройством обеспечивает создание осевого усилия на сам породоразрушаюо щий инструмент 1. В зависимости от требуемых величин снижения дифференциального давления и осевой нагрузки на .инструмент 1 назначаются размеры и число пазов 4 или число переводников 2, соединяемых последовательно. Таким образом, изменяя гидрав5 лическое сопротивление калибровочных пазов 4, можно регулировать величины снижения дифференциального давления и осевой нагрузки на инструмент.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, содержащее породоразрушающий инструмент, корпус с размещенными в нем струйным насосом и каналами, сообщающимися с поло5

0

стью разрежения и полостью нагнетания насоса, наддолотный переводник с выполненными осевым каналом и калиброванными пазами на наружной поверхности, при этом полость нагнетания струйного насоса через калиброванные пазы переводника, забойную зону и каналы в инструменте, переводнике, и корпусе сообщается с полостью разрежения струйного насоса, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности, оно снабжено расширителем, установленным над наддолотным переводником, а наружные диаметры породоразрушающего инструмента и наддолотного переводника равны и составляют 0,9-0,95 от диаметра расширителя.

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для снижения дифференциального давления на забое скважины. Цель - повышение безопасности проведения спуско-подъемных операций. Для этого над наддолотным переводником 2 с осевым каналом 3 установлен расширитель 8. Наружные диаметры породоразрушающего инструмента 1 и переводника (П) 2 равны и составляют 0,9-0,95 от диаметра расширителя 8. В корпусе 5 устройства размещены струйный насос (СН) и каналы 10 и 11, сообщающиеся с полостями разрежения и нагнетания СН. Полость нагнетания СН через калиброванные пазы (КП) выполненные в П 2, забойную зону и каналы 13,3 и 10 в инструменте 1, П 2 и корпусе 5 сообщается с полостью разрежения СН. Ствол скважины формируется расширителем 8, имеющим диаметр на 20-30 мм больше, чем у инструмента 1 и П 2. В результате исключаются случаи прихватов при проведении спуско-подъемных операций. При движении жидкости из сопла 7 в рабочую камеру 6 СН с поверхности забоя вместе с подсасываемой жидкостью по каналам 13, 3 и 10 уносится также выбуренная порода. Часть промывочной жидкости с выбуренной породой омывает рабочие элементы расширителя 8 и выносится на поверхность, другая часть через КП возвращается на промывку забоя. Т. к. КП представляют собой гидравлические сопротивления проходу жидкости, то на забое под инструментом 1 постоянно поддерживается меньшее давление, чем в кольцевом пространстве 12, т.е. пониженное дифференциальное давление. 3 ил.

Фиг. 2

5-5

Фе/е.З