Устройство для бурения скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B21/00 

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к области бурения глубоких скважин, а именно к устройствам для бурения скважин с промывкой и дополнительным измель чением частиц шлама. Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус с осевым каналом, долото и узел дополнительного измельчения частиц шлама, выполненный в виде приемной камеры с направленными друг на друга струйными насосами flj. Захватываемые струйными насосами частицы ишама соударяются и допо нительно измельчаются. Недостатком устройства является слабая степень диспергирования частиц. Известно также устройство для бурения скважин, включающее корпус с центральным промывочным каналом, долото и подпружиненный основной боек, коаксиально установленный на корпусе и имеющий ударную поверхность для измельчения шлама Г23. Такое устройство благодаря нали чию подпружиненного бойка с ударно поверхностью позволяет дополнитель но измельчить с высокой степенью диспергирования частицы шлама, попадающие под боек. Однако из-за неупорядоченного поступления крупных частиц шлама под боек значительно снижается степень ударного воздействия на них. Кроме того, не все крупные частицы шлама могут попасть под боек, и часть их будет вновь падать на забой и вновь переизмельчаться самим долотом, что снижает эффективность работы устройства. Целью изобретения является повышение эффективности очистки забоя скважины от частиц шлама за счет обеспечения упорядоченного поступления крупных частиц под ударную поверхность бойка. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным подпружиненным бойком с ударной поверхностью и перекрывающим .бойки кожухом с перфорированной нижней частью и впускным окном в верхней части, расположенным между ударными поверхностями бойков, причем контактирующие между собой ударные поверхности бойков выполнены в виде обращенных друг к другу конусов, а дополнительный боек имеет промывочные каналы и установлен под основным бойком напротив перфорированной части ожуха.

На чертеже изображено предлагаэмое устройство, продольный разрез.

Устройство для бурения состоит из корпуса 1 с центральным промывочным каналом 2, к нижней части которого подсоединен шламосборник 3 для улавливания скрапа. На корпусе 1 коасиально установлены основной боёк 4 и дополнительный боек 5, подпружиненные относительно корпуса 1 пружинами 6 и 7. Бойки 4 и 5 перекрыты кожухом 8, в котором имеются впускные окна 9 и у которого нижняя часть 10 перфорирована. Дополнительный боек 5 имеет промывочные каналы 11 для пропуска измельченных частиц шлама, а ударные поверхности 12 и 13 бойков 4 и 5 выполнены в виде обращенных друг к другу конусов.

К шламосборнику 3 крепится долото или забойный двигатель (не показано) для разрушения породы на забое скважины.

Работа устройства происходит следующим образом.

При бурении устройство монтируетс либо непосредственно над долотом, либо над забойным двигателем. При вращении устройства бойки 4 и 5, заключенные в кожухе 8, начинают колебаться в осевом направлении с амплитудой, обеспечивающей их периодический контакт. Обломки горных пород (частицы шлама) приобретают в малом кольцевом пространстве между стенкой скважины и кожухом 8 скорость до 4-5 м/с. Достигнув впускных окон 9, крупные частицы выпадают из потока и.попадают в полость кожуха 8, благодаря резкому снижению скорости потока в районе окон 9 и всасывающему эффекту, возникающему при движении масс бойков 4 и 5. Мелкие частицы продолжают восхождение к устью скважины вместе с потоком.

Колеблющиеся бойки 4 и 5 при столкновении друг с другом дробят крупные частицы шлама до размеров, обеспечивающих их выход обратно в кольцевое пространство скважины через перфорированный участок кожуха. Поток жидкости, истекакяцей из кожуха 8 при сближении бойков 4 и 5, одновременно вымывает мелкие частицы шла, ма из полости кожуха 8 и служит смазкой ударных поверхностей бойков.

Металлический скрап исключается из потока путем улавливания в обычный шламосборник 3, расположенный в нижней части корпуса 1. Такое выполнение устройства для бурения позволяет повысить эффективность очистки забоя скважины от частиц шлама и тем самым повысить проходку на долото. $

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, включающее корпус с центральным прол мывочным каналом, долото и подпружиненный основной боек, коаксиально установленный на корпусе и имеющий ударную поверхность для измельчения i шлама, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки забоя скважины от шлама за счет обеспечения упорядоченного поступления крупных частиц шлама под ударную поверхность бойка, оно снабжено дополнительным подпружиненным

0 бойком с ударной поверхностью и перекрывающим бойки кожухом с перфорированной нижней частью и с впускным окном в верхней части, расположенным между ударными поверхностями бойков,

5 причем контактирующие между собой ударные поверхности бойков выполнены в виде обращенных-друг к другу конусов, а дополнительный боек имеет промывочные каналы и установлен

Q под основным бойком напротив перфорированной части кожуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 02.11.70.

кл. 175-295, опублик, 30.04.57 (прототип) .