RU1832147C - Устройство дл ликвидации прихвата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению скважин . Цель - повышение эффективности ликвидации прихвата за счет обеспечени  возможности создани  дополнительных к поперечным вращательных колебаний колонны и одновременного регулируемого импульсного режима промывки скважины. Дл  этого на корпусе равномерно по окружности тангенциально расположены струйные насадки . Устройство имеет струйный генератор колебаний давлени  с индивидуальными равномерно расположенными по окружности входными, выход- ными каналами и каналами сброса давлени . Каждый из выходных каналов гидравлически св зан с одним из гибких исполнительных органов и одной из струйных насадок . Каждый из струйных генераторов колебаний давлени  блока имеет струйный переключатель потока, выполненный в виде камеры с каналом обратной св зи, гидравлически св занным с выходным каналом струйного генератора колебаний давлени  и каналом управлени  с соплом. Последний ориентирован к каналу сброса давлени  струйного генератора колебаний давлени . Устройство также имеет узел переключени  потока, выполненный струйным в виде камеры с каналами обратной св зи и каналами управлени  с соплами. Каждый из каналов обратной св зи узла переключени  потока гидравлически св зан с одним из выходных каналов струйного генератора колебаний давлени . Каждое сопло узла переключени  потока ориентировано к одному из входных каналов струйного генератора колебаний давлени . Комплексные воздействи  поперечных колебаний колонны с ее вращатель- ным.движением и импульсной промывкой скважины повышают эффективность работы . 3 з.п. ф-лы, 3 ил. Ё 00 со ю Ј XJ

Description

Изобретение относитс  к области бурени  скважин и можетбыть использовано дл  ликвидации прихвата колонны бурильных труб.

Цель изобретени  - повышение эффективности ликвидации прихвата за счет обеспечени  возможности создани  дополнительных к поперечным вращательных колебаний колонны и одновременного

регулируемого импульсного режима промывки скважины.

На фиг.1 изображено устройство в разрезе , спущенное в колонну труб 1. причем показана работа одного гибкого исполнительного элемента и одного реактивного сопла , два других дополнительных элемента и реактивных сопла не показаны, так как они расположены под углом 120° и в разрез не

попадают; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З изображена гидравлическа  схема устройства.

Устройство состоит из корпуса 2, установленных на нем равномерно по окружности гибких исполнительных элементов 3 и струйных насадок 4, расположенных тангенциально , блока струйных генераторов 5 колебани , коробки 6 струйного узла переключени  потока, трубопровода 7,  вл ющегос  каналом сброса давлени  и подающего промывочную жидкость на забой скважины, регул торов 8 и 9 частоты колебаний в виде камер, каналов 10 и 11 управлени  с соплами, каналов 12 и 13 обратной св зи, трубопровода 14, св зывающего выход коробки 6 с входным каналом соответствующего генератора 5, и трубопровода 15. гидравлически сообщающего выходной канал соответствующего генератора 5 колебаний с одним из гибких исполнительных элементов и одной из струйных насадок . Струйные генераторы 5 колебаний выполнены в виде набора плоских пластин, что позвол ет конструктивно простр решить задачу компоновки этих генераторов в компактный блок и разместить его в довольно небольшом пространстве корпуса 2. Коробка 6 выполнена в объемном исполнении, т.е. выходные каналы блока генераторов 5 колебаний расположены равномерно по окружности (в данном случае под углом 120°). а каналы 11 управлени  с соплами узла переключени  потока также расположены равномерно по окружности, наход тс  в одной продольной плоскости с входными каналами генераторов 5 колебаний и ориентированы к последним.

Изготовление переключател  объемным , а не плоским позвол ет создать переключение потока на три входных канала блока генераторов 5 колебаний, при этом име  стабильные рабочие характеристики. Сообщение гибких исполнительных элементов и струйных насадок с выходными каналами генераторов 5 колебаний осуществлено трубопроводом 15.

Каждый из генераторов 5 имеет струйный переключатель потока, включающий регул тор 8 частоты, гидравлически св занный через канал 12 обратной св зи с выход- ным каналом генератора 5, и имеющий канал 10 управлени  с соплом, ориентиро- . ванным к каналу сброса давлени  генератора 5.

Узел переключени  потока также выполнен струйным и имеет регул тор 9 частоты , гидравлически св занный каналами обратной св зи с каждым из генераторов 5 блока и имеющий каналы 11 управлени  с

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

соплами, каждое из которых ориентировано к одному из входных каналов блока генераторов 5.

Устройство работает следующим обра-, зом.

Промывочна  жидкость от насоса подаетс  к коробке б, далее попадает во входной канал генератора 5 колебаний давлени  и по лини м св зи (трубопровод 15) поступает во внутреннюю полость гибкого исполнительного элемента 3 и одновременно в струйную насадку 4. По достижении заданного уровн  давлени  во внутренней полости гибкого исполнительного элемента жидкость через канал -12 обратной св зи и регул тор 8 частоты колебани  давлени  поступает в канал 10 управлени  и производит переключение потока жидкости в генераторе 5 на трубопровод 7. подающий поток жидкости на забой скважины. При уменьшении давлени  в канале 10 управлени  поток жидкости поступает снова к гибкому исполнительному элементу 3 и струйной насадке 4. Процесс колебани  давлени  в первом генераторе 5 происходит до тех пор. пока в коробке 6 поток жидкости не переключитс  и будет поступать в следующий струйный генератор колебаний давлени . Переключение потока жидкости в узле переключени  потока осуществл етс  через канал 13 обратной св зи, регул тор 9 частоты колебани  давлени  и канал 11 управлени  с соплом. При повышении давлени  в канале 11 управлени  до заданного значени  происход т переключение потока жидкости и подача ее в следующий струйный генератор колебаний давлени , и уже этот работающий генератор колебаний управл ет потоком жидкости в узле переключени  потока.

Регул торы 8 и 9 частоты имеют разную величину настройки, т.е. камеры имеют различный объем. Так,частота колебаний регул тора 8 настраиваетс  близкой к резонансным колебани м колонны труб, которые завис т от длины труб, места прихвата и других условий. Рабоча  частота в коробке 6 настраиваетс  такой, чтобы генератор 5 колебани  давлени  мог совершить 10-15 циклов изменени  направлени  движени  потока жидкости, т.е. подачу потока в гибкий исполнительный механизм и струйные насадки 4 или на забой скважины через трубопровод 7.

При подаче давлени  в гибкий исполнительный элемент 3 и струйные насадки 4 происходит следующее- Под воздействием давлени  жидкости элемента 3 шарнирно св занный с корпусом отрезок трубы криволинейной формы в плоскости, перпендикул рной продольной оси корпуса.

перемещаетс  в радиальном направлении, при этом, опира сь на колонну труб 1, он перемещает колонну в поперечном направлении . При уменьшении давлени  в полости элемента 3 за счет упругих сил он возвращаетс  в исходное состо ние. При совершении 10-15 циклов колебаний колонны в поперечном направлении от одного гибкого исполнительного элемента происходит переключение потока жидкости в коробке 6 и жидкость подаетс  в другой гибкий исполнительный элемент, в котором происходит точно такие же процессы. Цикл повтор етс  до тех пор, пока не прекратитс  подача про,- мывочной жидкости.

Одновременно с колебательными движени ми колонны в поперечном направлении осуществл ютс  и вращательные движени  за счет использовани  реактивного действи  струи жидкости, вытекающей из нас.адок 4.

Создание поочередного изменени  импульсов давлени  в гибких исполнительных элементах вынуждает колонну бурильных труб совершать поперечные колебательные движени , тем самым как бы раскачива  колонну. При этом одновременно за счет наличи  реактивных насадок 4 колонна стремитс  провернутьс  вокруг своей оси. Эти колебани  колонны бурильных труб осуществл ютс  в диапазоне частот, близких к резонансным, что существенно повышает эффективность освобождени  колонны от прихвата.

С такой же частотой, но со сдвигом по фазе происходит изменение подачи промы- вочной жидкости на забой скважины через трубопровод 7, что ускор ет освобождение колонны от прихвата.

Комплексные воздействи  поперечных колебаний колонны с ее вращательными движени ми и импульсной промывкой сква жины существенно повышают эффективность работы устройства при освобождении колонны бурильных труб от прихвата.

Регул торы 8 и 9 частоты колебаний представл ют собой камеры: чем больше емкость регул тора, тем меньше частота колебаний . В приведенной схеме емкости регул торов частоты колебаний нерегулируемые, однако несложными конструктивными решени ми их можно выполнить сменными, т.е. регулируемого объема, что позволит подобрать частоту колебаний, близкую к резонансной.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Claims (4)

1. Устройство дл  ликвидации прихвата, включающее корпус, расположенный в нем

,

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

струйный генератор колебаний давлени  с приемной полостью, входным, выходным каналами и каналом сброса давлени , установленные равномерно по окружности на наружной поверхности корпуса с возможностью радиального перемещени  гибкие исполнительные элементы, гидравлически св занные со струйным генератором юле- баний давлени , и размещенный в корпусе узел переключени  потока, отличающеес  тем, что с целью повышени  эффективности ликвидации прихвата путем обеспечени  возможности создани  дополнительных к поперечным вращательных колебаний колонны и одновременного регулируемого импульсного режима промывки скважины, оно снабжено тангенциально расположенными на корпусе равномерно по окружности струйными насадками , струйный генератор колебаний давлени  выполнен в виде блока струйных генераторов колебаний давлени  с индивидуальными равномерно расположенными по окружности входными, выходными каналами и каналами сброса давлени , причем каждый из выходных каналов упом нутого блока гидравлически св зан с одним из гибких исполнительных органов и одной из .струйных насадок, каждый из струйных генераторов колебаний давлени  блока имеет струйный переключатель потока, выполненный в виде камеры с каналом обратной св зи , гидравлически св занным с выходным каналом струйного генератора колебаний давлени , и каналом управлени  с соплом, ориентированным к каналу сброса давлени  струйного генератора колебаний давлени , при этом узел переключени  потока выполнен струйным в виде камеры с каналами обратной св зи и Каналами управлени  с соплами, каждый из каналов обратной св зи узла переключени  потока гидравлически св зан с одним из выходных каналов струйного генератора колебаний давлени , а каждое сопло узла переключени  потока ориентировано к одному из входных каналов струйного генератора колебаний давлени .

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что каждый из гибких исполнительных элементов выполнен в виде шарнирно св занного с корпусом отрезка трубы криволинейной формы в плоскости, перпендикул рной к продольной оси корпуса.

3.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что объем камеры узла переключени  потока отличен от объемов камер струйных переключателей потока блока струйных генераторов колебани  давлени .

4. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что камера узла переключени  потока и камеры струйных переключателей потока блока струйных генераторов колебаний давлени  выполнены сменными.

фиг.1

II 6

to.

Фиг. 2 Жидкость