Устройство для проходки скважин в рыхлых отложениях шельфа Советский патент 1992 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к техническим средствам скважинной гидродобычи многоцелевого назначения и может быть эффективно использовано для проходки скважин и отбора проб из рыхлых отложений шельфа.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к изобретению является гидромониторный бур, включающий высоконапорный став, гидравлически связанный с гидромониторной насадкой, эжектор, выполненный в виде конфузора, импульсатор, расположенный внутри корпуса эжектора, режущие элементы, закрепленные по образующей корпуса эжектора,

Однако он имеет следующие недостатки: невозможность послойного отбора проб из-за опережающего поражения забоя в центре скважины гидромониторными струями; низкая надежность работы импульса- тора вследствие забивки полости твердыми частицами пульпы.

Цель изобретения - повышение скорости проходки скважин за счет эрозионного разрушения рыхлых отложений.

На фиг. 1 изображено устройство в работе, разрез; на фиг. 2 -элементы устройства в изометрии.

Устройство для проходки скважин в рыхлых отложениях шельфа состоит из высоконапорного става 1, гидромониторной насадки 2, дефлектора 3, эжектора 4, им- пульсатора в виде рабочего колеса турбины 5 с обтекателем 6 и лопатками 7, успокоителя 8 с радиально расположенными пластинами 9, упорного стакана 10 с секто- рообразными окнами 11, трубопровода 12, диспергатора 13, режущих элементов 14, крепежных элементов-центраторов 15.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Вода по высоконапорному ставу 1, формируясь в струю гидромониторной насадкой 2, поступает на конусный обтекатель 6. При этом струя расширяется и ее рабочея

сл С

ч О

сл

iJ

Ю

iCJ

поверхность, описанная образующей АВ, увеличивается. Высокоскоростной поток, стабилизированный успокоителем 8, жестко закрепленным в корпусе эжектора 4, взаимодействия с расположенными под углом к потоку лопатками 7 рабочего колеса турбины 5, приводит его во вращение, При этом лопатки 7 перекрывают с переменным сечением секторообразные окна 11 упорного стакана 10 как по площади, так и по место- расположению их. Такое периодическое торможение участков высокоскоростного потока вызывает автоматическое возникновение каскада высокочастотных гидравлических ударов со значительным местным повышением напора. Образовавшаяся в результате гидравлического разрушения забоя пульпа по межтрубному пространству, образованному корпусом эжектора 4 с обсадной колонной 16, выдается по методу прямой промывки на поверхность.

Для выдачи полезных компонентов высокой плотности с большой гидравлической крупностью по трубе 12 подают сжатый воздух, который, истекая из отверстий диспер- гатора 13, эрлифтирует их на поверхность. Для предупреждения разноса необсаженных стенок скважины 17 из-за значительных скоростей восходящего потока, которые превышают неразмывающую скорость рых- лых отложений, диспергатор 13 располагают на высоконапорном ставе 1 с превышением относительно нижнего торца обсадной колонны 16. Восходящий поток пульпы, вследствие перекрытия дефлекто- ром части его живого сечения, поступает во внутреннюю полость эжектора 4, смешивается со струей воды, значительно утяжеляет

ее и тем самым увеличивает нагрузку на забой скважины, вызывая эрозионный эффект.

Предложенное устройство для проходки скважин в рыхлых отложениях шельфа позволяет производить разведку месторождений с отбором проб требуемой достоверности, осуществлять скоростную проходку скважин необходимого диаметра, регламентированного представительностью пробы.

Формула изобретения

1.Устройство для проходки скважин в рыхлых отложениях шельфа, включающее высоконапорный став, сообщенный по меньшей мере с одной гидромониторной насадкой, эжектор, импульсатор, расположенный в корпусе эжектора, режущие элементы, закрепленные по образующей корпуса эжектора, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости проходки, импульсатор выполнен в виде рабочего колеса турбины с коническим обтекателем и лопатками, при этом вершина обтекателя совмещена с центром выходного сечения гидромониторной насадки.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что корпус гидромониторной насадки выполнен в виде дефлектора, установленного над эжектором, при этом наружный диаметр корпуса дефлектора больше наружного диаметра корпуса эжектора.

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно снабжено пульпоподъем- ной колонной и воздухоподающей с диспер- гатором, причем последний закреплен на высоконапорном ставе выше нижнего торца пульпоподъемной колонны,

Сущность изобретения: устойство содержит пульпоподъемную колонну и воздухоподающую с диспергатором, высоконапорный став, сообщенный с гидромониторной насадкой, и эжектор с им- пульсатором. Режущие элементы закреплены по образующей эжектора, а импульсатор выполнен в виде рабочего колеса турбины колеса турбины с коническим обтекателем и лопатками. Корпус насадки выполнен в виде дефлектора, установленного над эжектором, при этом диаметр дефлектора больше диаметра корпуса эжектора. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фиг. I