Устройство для разглинизации и кольматации стенок скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B37/02 E21B43/08 

1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для разглинизации и кольматации стенок скважин.

Известны устройства для очистки стенок скважины, включающие скребки различной конструкции LU

Однако эти устройства не обеспечивают полную очистку стенок скважины от глинистой корки даже при многократном расхаживании в скважине при полном отсутствии -кольматирующего эффекта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для разглинизации и кольматации стенок скважины, включающее корпус с установленной на нем гидротурбинкой с соплами, выполненными в.виде усеченного конуса ,

Недостатками известного устройства являются недостаточная эффективность очистки стенок скважины, а также ненадежность устройства в экспплуатации, поскольку при периодическом перекрывании отверстий вращением перекрывателя потока может произойти забивание зазора между скользящими поверхностями.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет увеличения скорости струи в соплах.

Указанная цель достигается тем, что сопла имеют винтовые направляю10щие канавки, с углом наклона конуса между образующей, проходящей по максимальной глубине канавок, и осью конуса не более 30°,причем отноше j ние этого угла к углу наклона конуса сопла не более 2.

Сопла могут быть установлены с возможностью вращения вокруг своей оси.

20 На фиг.1 показано устройство для разглинизации и кольматации стенок скважины; на фиг.2 - сече.ние А-А на на фиг.-З - сопло, продольный разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, снабженного в верхней части резьбой, а нижняя часть выполнена в виде хвостовика 2. В корпусе имеется центральная полость 3 с отверстиями 4.

На хвостовике корпуса смонтированы турбинки 5, количество которых более одной. Отверстия k сообщаются с центральной полостью 3. Турбинка 5 состоит из дисков 6 и 7. Внутри турбинки выполнены полости 8, число которых на единицу меньше количества отверстий в полости корпуса. В полостях 8 турбинки смонтированы сопла 9, установленные на подшипниках 10. Сопла расположены эксцентрично оси вращения турбинки и установлены с возможностью вращения вокруг своей оси.

Сопло 9 имеет форму усеченного конуса. На внутренней поверхности конуса выполнены винтовые направляющие канавки 11 с углом наклона корпуса между образующей, проходящей по максимальной глубине канавок, и осью конуса не более 30. Винтовые канавки выполнены с уменьшающейся глубиной в сторону выхода из сопла с углом наклона конуса сопла 8, Отношение угла наклона конуса между образующей, проходящей по максимальной глубине канавок, и осью конуса к углу наклона конуса сопла не более 2.

Устройство работает следующим образом.

Устройство, навинчивается на бурильные трубы 12. Рабочий агент подается через бурильные трубы в центральную полость 3 корпуса и через отверстие попадает в полост ь 8 турбинки 5, а затем под напором с большой скоростью выбрасывается через сопла в зону обработки. В качестве рабочего агента может использоваться вода для удаления глинистой корки и глинистая или цементная суспензия для кольматации стенок скважин.

При вращении под воздействием реактивного момента гидротурбинки

вращаются, стенки полости 8 поочередно перекрывают центральные отверстия +, вследствие чего создаются гидро ударные импульсы давления. Конструкционное исполнение сопел позволяет создать завихрение потока, а выполнение винтообразных каналов с уменьшающейся глубиной к выходу из сопла позволяет сформировать поток и обеспечить выход раствора из сопла с большой ударной силой. При вращении сопла вокруг своей оси грани профиля не испытывают интенсивного напора струи, что предотвращает истирание

граней профиля сопел.

Указанное соотношение углов наклона конусных канавок и направляющих канавок обеспечивает наиболее эффективное образование струи.

Технико-экономическал эффективность

изобретения заключается в повышении качества крепления скважины за счет снижения проницаемости стенок скважины.

Формула изобретения

1.Устройство для разглинизации и кольматации стенок скважины, включающее корпус с установленной на

нем гидротурбинкой с соплами,

выполненными в виде усеченного конуса , о т л И ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения эффективности работы устройства за счет увеличения скорости струи в соплах, последние имеют винтовые направляющие канавки с углом наклона конуса между образующей, проходящей по максимальной глубине канавок, и осью конуса не более , причем отношение этого углу к углу наклона конуса сопла не более 2.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что сопла установлены с возможностью вращения

вокруг своей оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 313960, кл. Е 21 В 37/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР ff 685811, кл. Е 21 В 43/08, 1978.