Забойный шламодробитель Советский патент 1993 года по МПК E21B21/00 

Изобретение относится к бурению скважин, а конкретно к устройствам для промывки (очистки) скважин от шлама в процессе бурения, и может быть использовано при бурении скважин большого диаметра роторными станками с насосами малой производительности.

Целью настоящего изобретения является предупреждение и устранение осложнений при бурении глинистых пород.

Конструкция шламодробителя показана на чертеже.

Он состоит из корпуса 1 с осевым каналом, установленного внутри канала поршня 2 с пружиной 3, одетой на шток 4, промывочных окон 5, приемной камеры смешения 6, диффузора 7с шероховатой поверхностью, .кольца 8 с прерывателем потока 9, концентрично размещенных на корпусе на. уровне промывочных окон, очистных ножей

10, размещенных в промывочных окнах и на штоке 4, каналов 11, соединяющих поршневую полость с промывочными окнами и шарика 12, установленного на поршне 2.

Шламодробитель работает следующим образом. При вращающемся инструменте шарик 12 под действием центробежных сил размещается у стенки цилиндра и освобождает промывочный канал в поршне 2 для прохода промывочной жидкости через сопло в штоке 4, затем проходит в камеру смешения 6 и диффузор 7. При этом в результате взаимодействия струи в камере смешения и диффузоре возникает эжек- тируемый поток и круговая местная циркуляция, как это показано на фиг. 2 с производительностью в 3-4 раза большей, чем производительность поверхностного насоса. При этом процесс интенсификации бурения значительно увеличивается и растет механическая скорость бурения. Особенно резко возрастает эта скорость при встрече глинистых пород.

С другой стороны в результате повышения-механической скорости нарастает плотность глинистого раствора, образуются глинистые сальники, которые забивают промывочные окна и нормальный процесс бурения прекращается. Для того, чтобы нормализовать этот процесс в данной конструкции существуют три варианта.-Первый вариант связан с вращением кольца 8с пластинами 9 относительно корпуса 1 периодическим перекрытием промывочных окон, что создает в промывочных окнах гидродинамические нагрузки способствующие их очистке.

Если этого окажется недостаточно и окна все таки забьются; необходимо прекратить вращение без прекращения промывки. При этом шарик 12 скатывается к центральному каналу, перекрывает его и над поршнем возникает повышенное давление. Пружина под поршнем сжимается, поршень перемещается вниз, открывает каналы 11 и гидравлической струей промывки разрушается глинистый сальник в промывочных окнах. Перемещение очистных ножей в промывочных окнах при движении вместе с поршнем и штоком также способствует устранению осложнения. Таким образом периодическое выключение вращения инструмента является эффективным средством предупреждения и ликвидации сальников в промывочных окнах шламодробителя.

Все это дает возможность значительно повысить эффективность бурения глинистых пород с применением забойного шламодробителя.

Предлагаемое решение позволяет предупреждать осложнения и в несколько раз увеличить технические скорости-бурения в глинистых породах.

Формула из обретения

1. Забойный щламодробитель, содержащий корпус с осевым каналом, приемную камеру с промывочными окнами и струйный насос с соплом и.диффузором с шероховатой внутренней поверхностью, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью предупреждения и устранения осложнений при бурении глинистых пород, он снабжен установленным в корпусе подпружиненным поршнем с полым штоком и соплом, шаровым клапаном,

размещенным на верхней поверхности поршня, корпус выполнен с продольными каналами, сообщающими поршневую полость с промывочными окнами, при этом поршень установлен с возможностью осевого перемещения ниже входных отверстий продольных каналов корпуса.

2, Шламодробитель по п. отличающийся тем, что он снабжен кольцом с прерывателем потока, концентрично.размещенным на корпусе на уровне промывочных окон.

- 3. Шламодробитель поп. 1, о т л и ч a tout и и с я тем, что шток выполнен с очистными ножами на нижнем торце, размещенными в промывочных окнах,

Использование: очистка скважин от шлама в процессе бурения. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с осевым каналом, приемную камеру с промы2 вочными окнами и струйный насос с соплом и диффузором с шероховатой внутренней поверхностью. В корпусе установлен подпружиненный поршень с полым штоком и соплом. На верхней поверхности поршня размещен шаровой клапан. Корпус выполнен с продольными каналами, сообщающими поршневую полость с промывочными окнами. Поршень установлен с возможностью осевого перемещения ниже входных отверстий продольных каналов корпуса. Шток имеет очистные ножи на нижнем торце, которые размещены в промывочных окнах. На корпусе на уровне промывочных окон концентрично размещено кольцо с прерывателем потока. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.