Струйный калибратор Советский патент 1991 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для калиб ровки ствола скважины,

Цель изобретения - повышение эффективности бурения путем снижения гидродинамического давления на забое.

На фиг. 1 показан струйный калибратор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху,

Струйный калибратор содержит корпус

1с резьбами при присоединении к буровой колонне и долоту, основные ребра 2 нижней ступени со струйными насадками 3 и дополнительные ребра 4 верхней ступени. Ребра

2и 4 установлены на корпусе 1 параллельно его оси и равномерно распределены по окружности. Насадки 3 закреплены на верхних торцах ребер 2 и направлены вверх в пространство между ребрами 4. Отверстия в насадках 3 выполнены в форме двояковыпуклой щели. Каждое ребро 4 расположено симметрично относительно осей соседних насадок 3,

Контур поперечного сечения корпуса 1 и соседних ребер 4 выполнен криволинейным таким образом, что пространство меж ду ребрами 4, корпусом 1 и стенкой скважины имеет в поперечном сечении фор му двояковыпуклой линзы (на фиг. 2 h - малая ось этой линзы). Площадь поперечного сечения нижней части пространства 5 между корпусом и соседними-ребрами 4 постоянная. Площадь такого же сечения верхней части пространства 6 постепенно увеличивается в направлении снизу вверх. Пространства 5 и 6 образуют вместе со стенкой скважины канал струйного насоса При этом длина канала, образованного пространством 5, находится в интервале (6- 10)h, а канал выполняет функцию камеры смешения. Длина канала, образованного пространством 6, находится в интервале (10-16) h и канал выполняет функцию диффузора струйного насоса. Угол наклона об разующей корпуса в канале 6 к оси корпуса .7-8°.

Струйнь и калибратор раЬотает следующим образом.

При вращении буровой колонны долото разрушает породу, а ребра 2 и 4 калибруют ствол скважины и центрируют долото Буровой раствор из буровой колонны в калибраторе разделяется на две части. Одна часть потока истекает через насадки долота, а другая часть - через насадки 3 калибратора. Распределение потока происходит пропорционально площади сечений насадок долота и калибратора.

Скоростные струи из насадок 3 калибратора на входе в канал струйного насоса подхватывают поступившую с забоя жидкость,

в камере смешения передают ей свою энергию и в расширяющемся диффузоре происходит преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию давления.

Струйный насос создает разрежение в призабойной зоне за счет энергии струи и напор для прокачивания бурового раствора по кольцевому пространству на поверхность, Вследствие отсоса жидкости с забоя

происходит снижение гидродинамического давления в призабойной зоне скважины.

Выполнение отверстий в насадках 3 и поперечного сечения пространств 5 и 6 в форме двояковыпуклых линз обеспечивает

геометрическое подобие поперечных сечений элементов струйного насоса и увеличение разрежения в призабойной зоне.

Формула изобретения

Струйный калибратор, включающий

корпус с калибрующими ребрами и струйные насадки, размещенные на верхних торцах ребер и направленные вверх, отличающийся тем, что, с целью повышения

эффективности бурения за счет снижения гидродинамического давления на забое, он снабжен дополнительными калибрующими ребрами, каждое из которых расположено между осями соседних насадок выше основных ребер, основные и дополнительные ребра установлены параллельно оси корпуса, контур поперечного сечения корпуса и соседних дополнительных ребер выполнен криволинейным, отверстия в насадках вы5 полнены в форме двояковыпуклой щели, площадь поперечного сечения нижней части пространства между корпусом и соседними дополнительными ребрами выполнена постоянной, а указанная выше площадь вер0 хней части этого пространства выполнена увеличивающейся в направлении снизу вверх.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для калибровки ствола скважины. Цель - повышение эффективности бурения за счет снижения гидродинамического давления на забое. Струйный калибратор включает корпус (К) 1, основные ребра (Р) 2 и дополнительные Р 4, прикрепленные к К1, и струйные насадки (Н) 3, размещенные на верхних торцах Р 2 и направленные вверх. При этом Р 2 и 4 установлены параллельно оси К 1, а каждое Р 4 расположено выше Р 2 между осями соседних Н 3. Отверстия Н 3 выполнены в форме двояковыпуклой щели. Контур поперечного сечения К 1 и соседних Р4 выполнен криволинейным. Площадь поперечного сечения нижней части пространства 5 между К 1 и соседними Р 4 выполнена постоянной, а такая же площадь верхней части пространства 6 выполнена увеличивающейся в направлении снизу вверх. При бурении скважины Р 2 и 4 калибруют стенку, а поток буровой жидкости истекает через Н 3. Пространства 5 и 6, стенка скважины и Н 3 образуют струйный насос, снижающий гидродинамическое давление на забое. 2 ил. (Л С о 00 о ю го 00

Фиг.2