Насадка Советский патент 1980 года по МПК E21B43/114 

Изобретение относится к области насадок для перфораторов с использо ванием струи направленного действия и может быть использовано для перфораторов с использованием струй высокого давления жидкости.

Известны насадки для пескоструйных перфораторов, содержащая корпус с коноидальным выходом. Такие насадки создают отверстия в обсащной колонне неконтролируемого поперечного размера. Таким образом при использовании таких насадок отсутствует возможность продвижения насадки в образованное в обсадной колонне отверстие. Известные насадки для пескоструйных перфораторов не вращаются fi.

Известна насадка, содержащая корпус, выполненный с каналами для подвода жидкости, цилиндр с сопловым каналом, тангенциально наклоненным относительно оси насадки 2.

В этой насадке давление жидкости на площадь вращагацейся насадки полностью воспринимается подшипником. Таким образом, при давлениях, используемых для перфорации, струями высокого давления жидкости и малых

расходах отс утствует возможность направить выходящие из насадки струи под небольшим углом к оси вращения

5 насадки, а значит и под углом, близким к перпендикуляру, к разрушаемой поверхности, так как насадка перестает вращаться из-за несоответствия реакции струи, вращающей насадку,

fQ силам трения, возникающим от действия давления на подшипник. Кроме того, отсутствует возможность значительного уменьшения поперечных размеров устройства, с целью углубления перфорационного канала путем продвижения насадки в перфорационный канал.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание с помощью насадки перфоратора перфорационного канала с заданными поперечными размерами, что необходимо для продвижения насадки в образованный канал и увеличения его длины.

Поставленная цель достигается тем что на внутренней поверхности цилиндра выполнен кольцевой канал, гидравлически связанный с каналами для под.

,j. вода жидкости и с сопловым каналом.

Наличие кольцевого канала в цилиндре позволяет замыкать силы давления жидкости внутри его и не передавать их на опорные элементы, что позволяет направить струю жидкости под углом необходимым для разрушения преграды, не препятствуя вращению насадки.

На чертеже изображен общий вид насадки перфоратора.

Насадка перфоратора состоит из корпуса 1, в котором выполнены каналы 2 для подвода жидкости, цилиндра с сопловым канешом 4. Цилиндр 3 размещен с небольшим зазором на наружной поверхности корпуса. Они образуют при работе подшипник скольжения с жидкостным трением. Вытекающая при этом по зазору жидкость препятствует загрязнению подшипника. Передний торец цилиндра 3 отстоит на расстоянии, обеспечивающем разгон струи, от переднего торца корпуса 1, служащего опорой насадки на разрешаемую преграду, а задний торец цилиндра 3 опирается на буртик 5 корпуса 1. На внутренней поверхности цилиндра 3 выполнен кольцевой канал 6, соединенный с каналами 2 корпуса 1 и сопловым каналом 4. Кольцевой канал 6 выполнен на расстоянии от торцовых поверхностей цилиндра 3, обеспечивающем допустимую утечку по зазору между корпусом 1 и цилиндром 3 Сопловой канал 4 выполнен с тангенциальным наклоном относительно оси насадки.

Насадка перфоратора работает следующим образом. Жидкость по каналам 2 корпуса 1 поступает в кольцевой канал 6 цилиндра 3, служащий для разгрузки опорных элементов от сил давления и замыкающий эти силы в себе. Затем жидкость поступает в сопловой канс1Л 4. Струя, выходящая из соплового канала 4,вращает цилиндр 3 за счет реакции тангенциально наклонной струи, приложенной к цилиндру 3, которая разлагается на две составляющих. Одна из них приложена в осевом направлении и поджимает цилиндр 3 к буртику 5 корпуса 1. Вторая приложена по касательной к окружности, на которой находится выходное отверстие соплового канала 4 , на .цилиндре 3 и вращает- его. Необходимым условием вращения является выбор такого тангенциального наклона струи относительно оси насадки, чтобы указанная , составляющая превышала силу трения в месте контакта цилиндра 3 с буртиком 5 корпуса 1 от осевой составляющей реакции струи. Выходящая из соплового канала 4 насадки струя последовательно проходит по окружности нужного диаметра на поверхности преграды и разрушает ее. По мере разрушения порода выносится за пределы образующегося перфорационного канала возвращающейся из канала жидкостью, а . насадка продвигается в пласт с помощью перфоратора. Часть жидкости, котЬрая проходит от каналов 2 корпуса 1 и канала б цилиндра 3, образуюQ щими подшипник скольжения с жидкостным трением, препятствует загрязнению поверхностей подшипника в пластовых условиях.

Вся жидкость, выходящая из соплового канала, используется на разрушение. Наличие кольцевого кармана позволяет замыкать силы давления жидкости внутри его и не передавать их на опорные элементы. Достигается создание глубокого перфорационного канала заданного поперечного размера. Жидкость, выходящая по поверхностям подшипника скольжения с жидкостным трением, препятствует загрязнению подшипника, что повышает надежность

5 работы насадки. В настоящее время изготовлен опытный образец насадки перфоратора, который испытан в стендовых условиях. Испытания показали, что с помощью предлагаемой насадки

Q можно получить перфорационный канал заданного поперечного размера, что позволяет продвигать насащку в образованный канал, тем самым увеличивая длину перфорационного канала.

Формула изобретения

Насадка, содержащая корпус, выполненный с каналами для подвода

жидкости, цилиндр с сопловым каналом, тангенциально наклоненный относительно оси насадки, отличающаяся тем, что, с целью получения глубокого канала с заданным поперечным сечением при перфорации скважины, на внутренней поверхности цилиндра выполнен кольцевой канал, гидравлически связанный с каналом для подвода жидкости и с

сопловым каналом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 211474, кл. Е 21 В 43/114, 1968.

2. Сборник лучших предложений, премированных на гидрогеологическом и горнобуровом конкурсах, М. , Недра , 1964, с. 15-17 (прототип).