Устройство для очистки стенок скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B37/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕНОК СКВАЖИНЫ

1

Пред.1агаемое изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно, к устройствам для очистки стенок скважины от глинистой корки.

Известно устройство для очистки стенок буровой скважины от глинистой корки,, состоящего из корпуса с промывочными каналами и вертикальными пазами для крепления в них скребков прижимными планками при помощи винтов l .

Недостатке известного устройства является то, что при бурении- скважин высокооборотным двигателем происходит быстрой износ скребков и в результате низкое качество обработки ствола скважины.

Известно также устройство для очистки стенок скважины, вкл1очающее ствол с присоединительными резьбами, набор рабочих элементов, насаженных на ствол с возможностью радиального перемещения |2 J.

Недостатком такого устройства является то, что при его работе фильтрационная корка срывается и формирование новой внутренней глинистой корки в породе происходит за счет увеличения проникновения твердой фазы бурового раствора в пласт, что

ухудшает качество обработки пласта. Однако при этом увеличивается и объем фильтрата, проникающего в пласт, что значительно ухудшает ко.плекторское свойства пласта.

Цель изобретения - повьлаение качества обработки пласта путем сохранения его коллекторских свойств.

Указанная цель достигается тем, что рабочие элементы выполнены в виде колец с профильной наружной поверхностью и установлены с возможностью осевого перемещений, причем центр масс колец смещен относктельно оси устройства;

Кроме того, выступающие части профильных колец имеют твердосплавные вставки.

На фиг. 1 изображено устройство в транспортном положении; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг.З сечение А-А на фиг.1.

Устройство для очистки стенок скважишл состоит из ствола 1, концевой арматуры 2, 3 и колец с профильной наружной поверхностью 4, чередующихся с кольцами скольжения 5.

Конструктивное выполнение устройства можот быть различно. Например, кольца 4 могут быть изготовлены с тремя выступами, армированными твердосплавными вставками. При этом два рабочих выступа а и б (фиг. 3) могу быть расположены относительно друг друга под углом 60-110 , а третий в центрирующий располагается относител но рабочих .соответственно под углом 150-125. Данный предел углов выбра Исходя из технологичности изготовле я из условий обеспечивающих вдавливанне фильтрационной корки. Выполне ние дисков с выступами обеспечивает свободную промывку скважины во время работы. Устройство работает следующим образом. Для проведения работ в скважине оно крепится между долотом и буриль ными трубами- или валом забойного двигателя. Вращение инструмента за счет трения между элементами устрой ства передается кольцам 4, которые рабочими поверхностями осуществляют удаление рыхлой части фильтрационной корки, уплотнение средней части и вдавливание плотной части. Для повышения ударного воздейстВИЯ на фильтрационную корку, обеспе чивающего ее вдавливание, посадочные отверстия колец 4 и центр масс смещены относительно оси устройства Такое выполнение колец 4 за счет увеличения линейной скорости точек рабочих поверхностей создает импуль ное ударное воздействие на стенки скважины. При этом для свободного вращения кольца 4 установлены с зазором относительно ствола устройст ва. Кроме того, между кольцами 4 для уменьшения силы трения размещен ,кольца скольжения 5. Благодаря им диски при вращении распределяются по окружности ствола, вращаясь за счет трения вместе с валом, но с меньишм числом оборотов. При таком конструктивном решении расположения дисков исключается биение вала двигателя. Для обработки всей поверхности стенок скважины, имеющей сложную ,криволинейную конфигурацию-со смещением в горизонтешьной плоскости, кольца 4 выполнены разной высоты и установлены с возможностью вертикального перемещения, причем минимальная высота кольца 4 соответствует высоте сдвига сечения, образуемого боковой частью шарошек долота (от нижней точки шарошки до козырька лапы долота), Использование предлагаемого устройства обеспечивает сохранение коллекторских свойств пласта за счет создания непроницаемого или малопроницаемого слоя без увеличения объема фильтрата, проникающего в пласт. Кроме того, позволяет предупредить различные осложения, возникающие при бурении (сужение ствола скважины, прихват бурильной колонны, поглощение бурового раствора и т.п.). Формула изобретения 1.Устройство для очистки стенок скважины, включающее ствол с присоед инительными резьбами, набор рабочих элементов, насаженных на ствол с возможностью радиального перемещения, от.лич. ающееся тем, что, с целью повЕЖ1ения качества обработки пласта путем сохранения его коллекторских. свойств, рабочие элементы выполнены в виде колец с профильной наружной поверхностью и установлены с возможностью осевого перемещения, причем центр масс колец смещен относительно оси устройства. 2.Устройство по П.1, о т л и чаюЩееся тем, что выступающие части профильных колец имеют твердосплавные вставки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3827492,. кл. 166-172, опублик. 1974. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2526809,кл.Е 01 В 37/00, 1979.