SU1665018A1

SU1665018A1 - Sludge trap

Info

Publication number: SU1665018A1
Application number: SU4735007A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Александрович Щелконогов
Original assignee: Пермский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института буровой техники
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1991-07-23

Abstract

Изобретение относитс к бурению и предназначено дл улавливани шлама из буровой жидкости. Цель - повышение надежности работы и долговечности. Дл этого на наружной поверхности разделительной трубы закреплены кольцевые отклонители, а в корпусе на уровне обтекател установлена проточна траверса. В разделительной трубе выполнены проходные отверсти в виде р дов щелей. Кольцевые отклонители расположены над р дами щелей. Благодар тому, что шламоуловитель имеет отклонители, шлам не попадает в проходные отверсти , не засор ет их, а отбрасываетс в шламоприемную камеру. При этом гидравлическое сопротивление шламоуловител , зависимое от степени изменени направлени , скорости истечени и величины площади поперечного сечени , остаетс неизменным и незначительным более длительное врем . 4 з.п.ф-лы, 3 ил.The invention relates to drilling and is designed to trap cuttings from drilling fluid. The goal is to increase reliability and durability. For this purpose, annular deflectors are fixed on the outer surface of the separation pipe, and a flow traverse is installed at the level of the fairing in the housing. Through holes in the separation pipe are made in the form of a series of slits. Ring diverters are located above the rows of slots. Due to the fact that the sludge trap has deflectors, the sludge does not get into the bore holes, does not clog them, and is thrown into the sludge receiving chamber. In this case, the hydraulic resistance of the sludge trap, depending on the degree of change in direction, flow rate and size of the cross section, remains unchanged and insignificant for a longer time. 4 hp ff, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к бурению, в частности , % устройствам дл улавливани шлама из буровой жидкости, и может быть использовано при бурении нефт ных и газовых скважин винтовыми забойными двигател ми дл предотвращени попадени в них шлама,The invention relates to drilling, in particular,% devices for trapping sludge from drilling fluid, and can be used when drilling oil and gas wells with screw downhole motors to prevent sludge from entering them.

Цель изобретени - повышение надежности работы и долговечности.The purpose of the invention is to increase reliability and durability.

На фиг. 1 изображен шламоуловитель. разрез; на фиг.2 и 3 - то же, варианты выполнени .FIG. 1 shows a sludge trap. incision; Figures 2 and 3 are the same as embodiments.

Шламоуловитель содержит корпус с переводниками 2 и 3 на концах дл присоединени к элементам бурильной колонны. В корпусе 1 установлена соосно внутри на не- протрчной траверсе 4 разделительна труба 5 с обтекателем 6 в верхней части и проходными отверсти ми в теле трубы 5 и обтекателе 6, выполненными в виде р дов щелей 7 и 8. Имеетс шламосборна камера 9, образованна внутренней и наружной поверхност ми корпуса 1 и разделительной трубы 5 соответственном непроточной траверсой 4. В корпусе 1 на уровне обтекател 6 установлена проточна траверса 10, выполненна в виде турбинки. На наружной поверхности разделительной трубы 5 над р дами щелей 7 закреплены кольцевые обтекатели 11 и 12. Р д щелей 8 на обтекателе 6 может быть выполнен в форме спирали Архимеда со смещением каждого последующего ее витка в направлении от центра к периферии и сверху вниз, при этом спираль Архимеда обтекател 6 может быть выполнена из полосы 13 (фиг.2) Внутренн поON О СЛThe sludge trap contains a housing with subs 2 and 3 at the ends for connection to the elements of the drill string. The housing 1 is installed coaxially inside on a non-protrac traverse 4 separator pipe 5 with a fairing 6 in the upper part and through holes in the body of the pipe 5 and the fairing 6, made in the form of rows of slits 7 and 8. There is a sludge collector 9 and the outer surfaces of the casing 1 and the separation pipe 5 corresponding to the non-flowing cross member 4. In the casing 1 at the level of the fairing 6 a flow bushing 10 is installed, made in the form of a turbine. On the outer surface of the separation pipe 5 above the rows of slits 7, annular fairings 11 and 12 are fixed. A number of slits 8 on the fairing 6 can be made in the form of an Archimedes spiral with displacement of each subsequent coil in the direction from the center to the periphery and from top to bottom, Archimedes spiral windrow 6 can be made of strip 13 (figure 2) Internal by ON O SL

О 00About 00

верхность корпуса 1 в шламосборной камере 9 выполнена в виде извлекаемой незамкнутой обечайки 14.the surface of the housing 1 in the slime chamber 9 is made in the form of a removable open shell 14.

Шламоуловитель работает следующим образом.The sludge trap works as follows.

Устанавливаетс шламоуловитель над винтовым забойным двигателем, но ниже чем переливной клапан. При заполнении бурильной колонны жидкостью из затрубного пространства, через переливной клапан в процессе опускани бурильной колонны с забойными механизмами в скважину шлам из затрубного пространства попадает внутрь бурильной колонны, частично оседает в шламосборной камере 9 на непроточную траверсу 4, частично вместе с жидкостью поднимаетс вверх.A sludge trap is installed above the downhole screw motor, but lower than the overflow valve. When the drill string is filled with fluid from the annular space, the overflow valve during the lowering of the drill string with downhole mechanisms into the well slurry from the annulus enters the drill string, partially settles in the slurry chamber 9 to the non-flowing cross member 4, partially with the liquid rises.

При подаче промывочной жидкости к забойным механизмам под давлением шлам, наход щийс в бурильной колонне, опускаетс вниз, доходит до шламоуловите- л , отклонителем 11, траверсой 10, выполненной в виде трубинки, и отклонителем 12 отклон етс в сторону от проходных отверстий (щелей) 7 и 8 и свободно под действием гравитационных сил опускаетс в шламосборной камере 9. Промывочна жидкость, очищенна от шлама, проходит через проходные отверсти 7 и 8 и поступает вниз к забойным механизмам внутри или снаружи разделительной трубы 5 (в зависимости от варианта исполнени ). В варианте исполнени , показанном на фиг.2, каждый виток навитой по спирали полосы 13 вл етс отклонителем дл примыкающего к нему радиального зазора, который отбрасывает кусочки шлама на нижележащие витки и в шламосборную камеру 9. Переводники 2 и 3 служат соответственно дл подсодинени к переливному клапану (бурильной колонне) и к забойному двигателю и закрепл ют в корпусе 1 обечайку 14, траверсы 4 и 10.When the flushing fluid is supplied to the downhole mechanisms under pressure, the sludge in the drill string is lowered down, reaches the sludge catcher, a diverter 11, a crosspiece 10 made in the form of a pipe, and a diverter 12 deviates from the through holes (slits) 7 and 8 and freely under the action of gravitational forces is lowered in the sludge tank 9. The flushing fluid, cleared of sludge, passes through the through holes 7 and 8 and flows down to the bottom hole mechanisms inside or outside the separation pipe 5 (depending on embodiment of m). In the embodiment shown in FIG. 2, each turn of the spiral-wound strip 13 is a diverter for a radial gap adjacent thereto, which throws pieces of sludge onto the underlying coils and into the slurry chamber 9. The subs are 2 and 3 serve respectively for subding to the overflow the valve (drill string) and to the downhole motor and the shell 14, the cross member 4 and 10, are fixed in the housing 1.

Дл опорожнени шламосбросной камеры 9 шламоуловитель поднимают из скважины, вынимают обечайку 14 вместе с разделительной трубой 5, раскрывают обечайку 14 и удал ют шла м из нее. После опорожнени обечайку 14 вновь устанавливают на прежнее место, шламоуловитель собирают и вместе с забойными механизмами опускают в скважину. Опорожнение шламоуловител можно производить во врем бурени скважины, Дл этого достаточно на буровой иметь сменный шламоуловитель .To empty the sludge chamber 9, the sludge trap is lifted out of the well, the shell 14 is removed together with the separation pipe 5, the shell 14 is opened and the waste is removed from it. After emptying, the shell 14 is re-installed, the sludge trap is collected and together with the downhole mechanisms lowered into the well. The sludge trap can be emptied while drilling a well. To do this, it is enough to have a removable sludge trap on the rig.

Таким образом, благодар тому, что шламоуловитель содержит отклонители 11 иThus, due to the fact that the sludge trap contains deflectors 11 and

12, установленные на разделительной трубе 5 и-шламосборной камере 9, каждый из которых расположен выше и примыкает к взаимодействующему с ним р ду проходных12 installed on the separation pipe 5 and the sludge collecting chamber 9, each of which is located above and adjacent to the row of communicating parts interacting with it

отверстий 7 и 8, выполненных в верхней части разделительной трубы 5 в виде продольных щелей, шлам не попадает в проходные отверсти 7 и 8, не засор ет их, а отбрасываетс в шламоприемную камеру 9.holes 7 and 8, made in the upper part of the separation pipe 5 in the form of longitudinal slits, the sludge does not fall into the through holes 7 and 8, do not clog them, and is thrown into the sludge collecting chamber 9.

Гидравлическое сопротивление шламоуловител , зависимое от степени изменени направлени , скорости истечени и величины площади поперечного сечени , остаетс неизменным и незначительным более длительное врем .The hydraulic resistance of the sludge trap, depending on the degree of change in direction, flow rate and cross-sectional area, remains unchanged and insignificant for a longer time.

Claims

1. A sludge trap containing a body with subs at the ends for connection to the drill string elements, mounted coaxially inside the body on the non-flowing traverse dividing pipe with a fairing in the upper part and through holes in the pipe body and the fairing, and a slurry chamber formed by the inner and the outer surfaces of the casing and the separation pipe, respectively, and the non-flowing traverse, which is distinguished by the fact that, in order to increase the reliability of operation and durability, it is equipped with ring diverters on the outer surface of the separator

the pipe and the flow traverse installed in the housing at the level of the fairing, the through holes are made in the form of a series of slits, and the ring deflectors are located

over rows of slots.

2. The sludge trap according to claim 1, wherein the row of slots on the fairing is made in the form of an Archimedes spiral with the displacement of each of its subsequent screws in the direction from the center to the periphery and from top to bottom.

3. The sludge trap according to claim 1, of tl and h a yu sh and so. that the flow traverse is designed as a turbine.

4. The sludge trap according to claim 1, of tl and h a yu sh and so. that the inner surface of the housing in the slime chamber is made in the form of a removable open shell.

5. Sludge trap according to claim 2, characterized in that the Archimedes spiral of the fairing is made of a strip.

Phie.1

FIG. 2

F-syg.Z