Генератор колебаний Советский патент 1991 года по МПК E21B31/113 

Изобретение относится к технике бурения нефтегазовых скважин, а именно к технике предупреждения и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин методом создания колебаний.

Цель изобретения - расширение области применения генератора за счет использования его для предупреждения и ликвидации прихватов.

На фиг. 1 изображен генератор колебаний при предупреждении прихватов; на фиг. 2 - то же, при ликвидации прихватов

Генератор содержит полый корпус 1, в полости которого установлена перегородка 2 с зафиксированной в ней на срезаемых штифтах 3 втулкой 4, выполненной в виде сопла. Во втулке 4 размещено седло 5 под бросовый шаро316

вой запорный орган 6. Втулка 4 с седлом 5 расположена над турбиной 7 со- осно с полостью вала 8 на расстоянии большем продольного размера втулки. На полом валу 8 турбины 7 установлен эксцентричный груз 9, .периодически перекрывающий отверстие 10 различного сечения шайбы 11. Седло оснащено направляющими планками 12 и выполнено с углубленной посадочной поверхностью 13, в нижней части которой установлен магнитный фиксатор 14.

Генератор колебаний работает следующим образом.

Генератор колебаний включается в компановку бурильной колонны и устанавливается в зоне неустойчивых пород, где существует большая вероятность возникновения прихватов. В про- цессе бурения скважины промывочная жидкость, проходя через седло 5 и втулку 4, выполненную в виде сопла, и полый вал 8, выполняющий функцию камеры смешивания, образующий с втул- кой 4 эжектор, эжектирует промывочную жидкость, находящуюся в полости корпуса 1 между перегородкой 2 и турбиной 7, образуя при этом циркуляцион

4

ном 6, направляемая планками 12, соединяется с полым валом 8, перекрывая его. Это приводит к возникновению мощного гидравлического удара, создающего продольное колебание бурильной колонны. После перекрытия полого вала 8 промывочная жидкость, протека через ступени турбины 7 пб кольцевой полости между стенкой корпуса 1 и турбиной 7 через пропускные отве.с- тия 10 шайбы 11, приводит в высокочастотные вращения турбину 7 с закрепленным на ней эксцентричным грузом 9, поочередно перекрывающим отверстие 10 различного сечения. В результате высокочастотного вращения эксцентричного груза 9 возникают поперечные колебания бурильной колонны в зоне прихвата, а за счет поочередного перекрытия отверстий 10 различного сечения возникают продольные колебания по причине изменения- гидравлического сопротивления потоку промывочной жидкости.

Формула изобретения

1. Генератор колебаний, включающий полый корпус с установленными в

Изобретение относится к нефтегазовой1 промышленности, более конкретно к технике бурения нефтегазовых скважин, и предназначено для предупреждения и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет использования его для предупреждения и ликвидации прихватов. Генератор колебаний содержит полый корпус, в полости которого установлена турбина на полом валу с эксцентричным грузом. Над турбиной расположена перегородка, внутри которой на срезаемых штифтах соосно с валом установлена втулка, выполненная в виде сопла и оснащенная седлом под бросовый запорный орган. Втулка совместно с полым валом турбины образует эжектор. При прохождении промывочной жидкости через эжектор образуется дополнительный циркуляционный поток, проходящий через лопатки турбины, обеспечивая вращение последней. При этом за счет эксцентричного груза возникают поперечные колебания бурильной колонны, способствующие предупреждению прихватов. При прихвате колонны перекрытие потока промываемой жидкости бросовым шаровым запорным органом вызывает разрушение штифтов, втулка с помощью направляющих планок соединяется с валом, перекрывая его. Весь поток промывочной жидкости проходит через лопатки турбины, вызывая ее вращение и как следствие мощные поперечные и продольные колебания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. § (/ оь со со о 00 J

ный поток, проходящий через отверстие 30 его полости турбиной на полом валу

10 шайбы 11 по кольцевой полости, образованной стенкой корпуса 1 и турбиной 7, приводя последнюю во вращение. При этом за счет смещенной массы эксцентричного груза 9 возникают незначительные поперечные колебания бурильной колонны. Это способствует укреплению стенки скважины в зоне неустойчивых пород.

В случае возникновения прихвата на устья скважины в бурильную колонну бросается запорный орган 6, который попадает в седло 5 и перекрывает поток промывочной жидкости. Давление над генератором колебаний резко возрастает, вследствие чего происходит разрушение срезаемых штифтов 3, при этом втулка 4 бросовым запорным орга35

40

45

с эксцентричным грузом, перегородкой и втулкой с седлом под бросовый шаровой запорный орган,расположенные над турбиной, отличающийс тем, что, с целью расширения област применения генератора за счет испол зования его для предупреждения и ли видации прихватов, втулка выполнена в виде сопла, расположена соосно с полостью вала турбины и зафиксирова на на срезаемых штифтах перегородки при этом расстояние между втулкой и полым валом турбины больше продольного размера втулки.

5

0

5

с эксцентричным грузом, перегородкой и втулкой с седлом под бросовый / шаровой запорный орган,расположенные над турбиной, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения генератора за счет использования его для предупреждения и ликвидации прихватов, втулка выполнена в виде сопла, расположена соосно с полостью вала турбины и зафиксирована на срезаемых штифтах перегородки, при этом расстояние между втулкой и полым валом турбины больше продольного размера втулки.

Ф-5

10

Ю