Устройство для создания призабойной циркуляции промывочной жидкости Советский патент 1962 года по МПК E21B21/00 

Известные устройства для создания местной циркуляции промывочной жидкости, например, пневматические погружные насосы, насосы с гидроштангой и др., имеют ряд недостатков, основными из которых являются: удорожание работ в связи с необходимостью иметь на буровых вышках компрессоры и рабочих для их обслуживания, ненадежность в работе, необходимость периодического расхаживания бурового снаряда и др.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что в нем для создания циркуляции призабойной жидкости применен поршневой дифференциальный насос, приводимый в действие от гидравлического поршневого двигателя с клапанным распределением подводимой с поверхности воды по- колонне бурильных труб, и имеюшей уплотнение в обсадных трубах, по которым вода из гидродвигателя вновь возвращается на поверхность.

На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема устройства для создания призабойной циркуляции промывочной жидкости.

Устройство состоит из верхней части / бурильных труб, погружного сальника II, двойной трубы 1П, погружного гидравлического поршневого насоса/V, приспособления У для спуска заклиночного материала и нижней части VI бурильных труб.

Сальник // предназначен для подъема из скважины воды, которая подается в бурильные трубы 1 для привода насоса IV и состоит из внутренних воротничков и наружной манжеты, которая плотно входит в .обсадные трубы. Сальник свободно надевается на двойную трубу /// и . закрепляется на ней с помошью двух упорных подшипников. При спуске № 150803- 2 - бурового снаряда в скважину сальник устанавливается в обсадных трубах на уровне подземных вод, а гидронасос опускается ниже уровня воды в скважине. Поршневой гидравлический насос IV представляет собой гидропоршневой двигатель в сочетании с дифференциальным поршневым насосом. Он состоит из стакана 2, выпускного клапана 3, выхлопного клапана 4, пружины 5, поршня 6 со штоком-7, тяги клапанов 8, прзжины Я цилиндра 10 гидродвигателя, кожуха //, клапана 12, проходного дифференциального поршня 13, цилиндра 14 насоса и всасывающего клапана 15. Приспособление V для спуска заклиночного материала состоит из штуцера 16 с крупной резьбой и упорным зубом и камеры 17. Для заклинки керна необходимо буровой снаряд повернуть на 2-3 оборота влево. При этом штуцер 16 вывернется и откроет проходное отверстие для заклиночного материала из камеры П в часть VI. Принцип действия устройства заключается в следующем. При нагнетании воды с поверхности через внутреннюю трубу двойной колонны в гидродвигатель, поршень 6 поднимается вверх, так как при этом выхлопной клапан 4 открыт, а впускной клапан 3 закрыт и давление над поршнем понижено. При подъеме вверх поршня последний вытесняет находящуюся в верхней полости цилиндра/О воду в обсадные трубы выше сальника // по зазору между наружными и внутренними трубами двойной колонны. При подъеме поршня 6 вверХ последний сжимает пружину 5, которая производит перекидку клапанов 3-4 в верхнее положение. При этом выхлопной клапан закроется, а впускной откроется. В этом случае жидкость получит свободный доступ из бурильных труб в верхнюю полость цилиндра 10 и вызовет перемещение поршня в вниз за счет давления на шток 7. Дойдя до нижнего положения, поршень, сожмет пружину Я которая через тягу 8 обеспечит перекидку клапанов 5-4 в исходное положение. Возвратно-поступательное движение поршня гидравлического двигателя будет передаваться поршню 13 насоса. При движении поршня 13 вверх будет происходить всасывание жидкости из скважины в нижнюю нолость цилиндра 14 через клапан /5 и нагнетание находящейся над поршнем жидкости в буровой снаряд, а затем на забой скважины. При движении поршня вниз будет происходить также нагнетание жидкости за счет вытеснения ее штоком 7 из цилиндра 14 под клапан 12. Таким образом обеспечивается непрерывная циркуляция промывочной жидкости в буровой скважине. При необходимости создания обратной циркуляции призабойной л идкости требуется изменить только расположение клапанов 12 и 15, как показано на фцг. 2. Описанное устройство было испытано в лабораторных и производственных условиях в Уральском геологическом управлении с положительными результатами. Предмет изобретения Устройство для создания призабойной циркуляции промывочной жидкости с поршневым гидравлическим двигателем и клапанами, отличающееся тем, что, с целью упрощения его эксплуатации и обеспечения призабойной циркуляции промывочной жидкости без расхаживания бурового снаряда, оно снабжено дифференциальным поршневым насосом, приводимым в действие гидравлическим поршневым двигателем с клапанным распределением подводимой с дневной поверхности водыпо колонне бурильных труб, имеющей уплотнение в обсадных трубах..

Фаг 2

У