Эжекторный снаряд Советский патент 1982 года по МПК E21B21/12 

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для промывки скважин с удалением шлама с забоя за счет использования водоструйных насосов, и предназначено для применения, преимущественно, при большой глубине скважины.

Известны устройства для бурения скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости, осуществляемой с помощью наземного водоструйного насоса 1.

Недостатком таких устройств является необходимость заполнения скважины водой до устья скважины.

Известен эжекторный снаряд, способный работать при высоте напора до 30- 40 М и содержащий двойную колонну бурильных труб и погружной водоструйный насос с выкидным патрубком, соединенным с внутренним водоподъемным трубопроводом колонны 2.

В скважинах большого диаметра для интенсивного удаления обломков породы требуется большое количество промывочной жидкости на забое. Транспортирование обломков породы требует определенной скорости восходящего потока жидкости в трубах. При недостаточной промывке происходит

дробление частиц породы и снижение механической скорости бурения, причем последняя уменьшается в зависимости от наличия разрушенной породы на забое. При прокачке всего объема жидкости на поверхность в водоподъемных трубах создаются большие потери гидравлической мощности, а увеличение диаметра внутренних труб ведет за собой увеличение массы двойных труб, диаметра скважины, а также применения более мощных буровых установок.

Цель изобретения - у.меньшение диаметра бурильных труб.

Указанная цель достигается тем, что в известном снаряде выкидной патрубок водоструйного насоса снабжен фильтром с разделяющим кожухом и каналом, сообщающим колонны кожуха с внешним затрубным пространством.

Кроме того, канал снабжен дросселем.

На чертеже изображен общий вид эжекторного снаряда, разрез.

20 Снаряд содержит двойные колонны бурильных труб 1, водоструйный насос 2 с выкидным патрубком 3, который снабжен фильтром 4 с разделяющим кожу.хом 5 и дросселем 6 в канале 7. Внутри колонны труб 1 установлен водоподъемный трубопровод 8.

Промывка скважины при работе эжекторного снаряда осуществляется следующим образом.

Нагнетаемый буровым насосом поток рабочей жидкости через кольцевое пространство поступает в водоструйный насос 2, где происходит его смешение с подсасываемой с забоя пульпой, после чего смещанный поток проходит выкидной патрубок 3 водоструйного насоса 2, соединенного с фильтром 4. В этом месте происходит разделение на два потока - фильтруемый и содержащий обломки разрущенной породы. Фильтруемый поток через фильтр и дроссель 6 уходит в ствол скважины. Поток, содержащий обломки разрущенной породы,,движется по внутренним трубам со скоростью, обеспечивающей подъем на дневую поверхность самых крупных частиц, содержащихся в пульпе.

Предлагаемое изобретение позволит повысить производительность бурения за счет улучщения очистки забоя, т. е. можно установить водоструйный насос высокого расхода. Так как выкидной патрубок водоструйного насоса снабжен фильтром, часть промывочной жидкости, очищаясь через дроссельное устройство, возвращается в призабойную часть скважины, появляется возможность использовать минимальный диаметр внутренних труб, вследствие чего уменьщэются затраты на оборудование скважины. Значительно сокращаются энергетические затраты при бурении, за счет уменьщения количества промывочной жидкости, поднимаемой по внутренним трубам на дневную поверхность при сохранении оптимальной скорости восходящего потока.

Ожидаемый экономический эффект получается за счет снижения вредных потерь мощности, связанных с прокачкой лищнего потока, транспортирующего разрущенную породу на дневную поверхность. Таким образом,

данное устройство при сохранении высокого качества очистки забоя скважины обеспечит уменьщение прокачиваемой жидкости, что создаст экономию от 20 до 30% стоимости энергии. Кроме того, устраняется обрущение

стенок скважины, так как при бурении исключается долив жидкости через устье скважины и можно бурить скважину при заданном уровне жидкости в ней.

Формула изобретения

1. Эжекторный снаряд, содержащий двойную колонну бурильных труб и погружной водоструйный насос с выкидным патрубком, соединенным с внутренним водоподъемным трув опроводом колонны, отличающийся тем, что, с целью уменьщения диаметра бурильных труб, выкидной патрубок водоструйного насоса снабжен фильтром с разделяющим кожухом и каналом, сообщающим полость кожуха с внещним затрубным пространством 2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что канал снабжен дросселем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Волков А. С. и Волокитенков А. А. Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости, М., «Недра, 1970,

с. 36-39.

2.Бибиков К. Е. и др. Новый буровой инструмент для разведочного бурения, применяемый за рубежом. Обзор. Серия № 7, М.,

ОНТИ ВИЭМС, 1967, с. 21, рис. 13 (прототип).