Устройство для создания обратнойциРКуляции B СКВАжиНЕ Советский патент 1981 года по МПК E21B21/08 

Изобретение относится к горному делу, предназначенному для бурения разведочных скважин.

По основному авт. св. № 623954 известно устройство, включающее переходник, сопло, сообщающееся с диффузором, и корпус с центральным каналом для обратного потока. При этом сопло выполнено кольцевым, а диффузор образован наружной поверхностью корпуса, выполненной конусообразной, и стенками скважины, причем центральный канал корпуса сообщаетс со скважинным пространством выше соплаСfj.

При эксплуатации данного устройства при бурении скважин в сильно рассланцованных и кавернозных горных породах обратная циркуляция .мож прекратиться из-за значительной разработки стенок скважины и уреличения зазора между корпусом устройства и стенками скважины. Это отрицательно сказывается на эффективности бурения и может привести к прижогу коронки и аварийной ситуации.

Цель изобретения-- повышение эффективности бурения за счет обеспечения непрерывности, обратной циркулции при разработке ствола сквадины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено эжектором, который расположен в кольцевом канале сопла и имеет спиральный канал со ступенчато-расширяющимся сечением, сообщающийся с центральным каналом корпуса в зоне расширения сечения.

На фиг. 1 дано устройство во взаoимосвязи его с верхней и нижней частями бурового снаряда, общий вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из переходни5ка 1 с обратным клапаном2, кольцевого сопла 3, внутри которого размещен эжектор 4, со спиральным каналом 5. Корпус 6 соединен с -колонковым породоразрушающим инстру0ментом 7. Кольцевое сопло выходит скважинное пространство под острым углом к оси скважины, корпус 6 устройства плавно сужается вниз и образует со стенками скважины диффу5зор 8. В корпусе выполнен центральный канал 9, снабженный фильтром 10 и обратным клапаном 2 и соединяющий внутреннюю полость колонковой трубы 7 с затрубным пространством

0 выше сопла 3 через радиальный канал 11 со всасывающей камерой 12, снабженной обратным клапаном 13. Спиральный канал 5 выполнен со ступенчато-расширяющимся сечением. В зоне расширения сечения спиральный канал соединяется радиальным отверстием 11 с камерой 12 всасывания. Устройство работает следующим образом. Промывочная жидкость из бурильны труб нагнетается по спиральному каналу 5 эжектора 4 в кольцевое сопло 3 и в скважинное пространство диффузора 8. Одновременно, проходя по спиральному каналу, жидкость при обретает круговое движение, следствием которого является центростремительные силы ее потока. Благодаря совместному действию центростремительной силы потока и его расширени в зоне изменения сечения возникает повышенное эжекционное разряжение/ вызывающее всасывание жидкости из полости колонковой трубы 7 через центральный канйл 9 и радиальное от верстие 11. Эжектируемая жидкость совместно С нагнетаемым потоком уве личивает кинетическую энергию кольцевой струи выброса жидкости в сква женное пространство диффузора 8 за счет суммирования их масс и снижения скоростей кругового и поступательного движения потока. Увеличение разработки ствола скважины в сложных геологических ус ловиях вызывает падение давления нагнетаемой жидкости в диффузоре 8 с одновременным увеличением воздействия кинетической энергии потока в спиральном канале эжектора на создание повышенного разряжения во всасываклцей камере. Благодаря этому, обратная циркуляция жидкости не прекращается, а поддерживается за счет повышения эффективности работы эжектора . Применение данного устройства поз волит повысить выход керна и увеличить скорость бурения. Формула изобретения Устройство для создания обратной циркуляции в скважине по авт. св. № 623954, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет обеспечения непрерывности обратной циркуляции при разработке ствола скважины, оно снабжено эжектором, который расположен в кольцевом канале сопла и .имеет спиральный канал со ступенчато-расширяющимся сечением, сообщающийся с центральным каналом корпуса в зоне расширения сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе li Авторское свидетельство СССР № 623954, кл. Е 21 В 21/00, 1978.