Разделитель бурильной колонны Советский патент 1982 года по МПК E21B17/06 

(5) РАЗДЕЛИТЕЛЬ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

. 1

Изобретение относится к буровой технике, а именно к ра;зделителям бурильной колонны, которые предназначены для разделения бурильной колонны как волновода и для отражения упругих колебаний, используемых для создания дополнительной динамической нагрузки на забой скважины.

Известен разделитель бурильной колонны, содержащий корпус с наружной и внутренней стенками, между которыми телескопически закреплен шпиндель и расположена кольцевая камера til .

Недостатком известного разделите:ля является отсутствие в его констpyKuViM приспособдения для компенсации гидростатического давления, в связи с чем при использовании в глубоких скважинах этот разделитель под действием гидростатического давления смыкается и перестает выполнять свои , функции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является наддолотный амортизатор, который может быть использован и в качестве разделителя бурильной колонны. Он также содержит корпус с наружной и внутренней стенками, между которыми телескопически закреплен шпиндель и расположена воздушная камера, и компенсатор гидtoростатического давления, выполненный в виде камеры с входным отверстием для поступления промывочной жидкости, которая образована с помощью поршня, связанного со шпинделем С2.

15

Недостатком этого устройства при работе в качестве разделителя бурильной установки является низкий коэффициент отражения упругих колебаний

20 из-за наличия упругих элементов и плавающего поршня. Поэтому применение этого устройства не обеспечивает значительного повышения эффективности

бурения за счгт использования энергии отраженных упругих колебаний.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения глубоких скважин за Счет увеличения коэффициента отражения упругих колебаний, возникающих при работе долота, расширение диапазонов регулирования режимов бурения.

Цель достигается тем, что в разде лителе бурильной колонны, включающем корпус с наружной и внутренней стенками, между которыми телескопически закреплен шпиндель и расположена воздушная камера, и компенсатор гидростатического давления, выполненный в виде камеры с входным от- , верстием для поступления промывочной жидкости, которая образована с помощью поршня, связанного со шпинделем, поршень жестцо закреплен на боковой поверхности шпинделя, свободный торец которого выведен в кольцевую воздушную камеру.

Кроме того камера компенсатора гидростатического давления гидравлически связана с затрубным пространством.

На чертеже изображен предлагаемый разделитель бурильной колонны, общий вид..

Разделитель состоит из корпуса 1, имеющего наружную -2 и внутреннюю 3 цилиндрические стенки, и .трубчатого шпинделя , телескопически закрепленного при помощи шпонок 5 между стенками, корпуса. В верхней части корпуса выполнена кольцевая воздушная камера 6, в которой расположен торец шпинделя k. Между шпинделем и наружной 2 стенкой корпуса выполнена дополнительная камера 7, заполненная промывочной жидкостью и посре ством окон 8 гидравлически связанная с затрубным ,пространством. На бокЪвой поверхности шпинделя жестко закреплен поршень 9, который расположен в дополнительной камере 7, являющейся компенсатором гидростатического давления.

Устройство работает следующим образом.

Разделитель включают в состав бурильной колонны, определяя место его установки путем соответствующих расчетов, и спускают в скважину. В процессе бурения разделитель находится в разомкнутом положении, так как колцевая камера 6 заполнена воздухом. Упругие колебания, возникающие при работе долотс,, распространяются по нижней части бурильной колонны как по волноводу и, доходя до расположенного в воздушной камере 6 верхнего торца трубчатого шпинделя , отражаюся от него как от свободной поверхности, в результате чего обеспечивается высркий коэффициент отражения этих колебаний. При увеличении глубины скважины возрастает гидростатическое давление, которое стремится сомкнуть разделитель бурильной колонны, но этому препятствует наличие дополнительной камеры 7, заполненной промывочной жидкостью и гидравлическ связанной с затрубным пространством. Промывочная жидкость действует на поршень 9, жестко связанный с боковой поверхностью шпинделя t, предотвращая смыкание разделителя. Соотношение, площадей кольцевого поршня 9 и торцовых поверхностей разделителя определяют расчетным путем, исходя из конкретных условий бурения.

Применение предлагаемого разделителя позволяет более рационально использовать энергию упругих колебаний возникающих при работе долота, для создания дополнительной динамической нагрузки на забой скважины и улучшает показатели бурения.

Формула изобретения

2. Разделитель по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения диапазонов регулирования режимов бурения, камера компенсатора гидростатического давления гидравли