RU88059U1

RU88059U1 - DEVICE FOR THE INFLUENCE OF A PULSE-RINSING WELL ON THE BOTTOM OF A WELL

Info

Publication number: RU88059U1
Application number: RU2009120501/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Курочкин; Андрей Ярославович Вакула; Рашит Рафаэлович Бикбулатов; Сергей Алексеевич Пиляев; Марат Марсович Залятов; Ринат Загитович Габдрахманов; Ильдар Масгутович Замалиев; Рустам Рашитович Муртазин; Ильхам Ингильевич Кагарманов
Original assignee: ООО "Бурение"
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2009-10-27

Abstract

Устройство для воздействия пульсирующей промывкой на забой скважины, включающее корпус, в котором размещен механизм гидравлического сопротивления в виде гидравлического двигателя, отличающееся тем, что в качестве механизма гидравлического двигателя использована винтовая пара, регулирующая гидравлические сопротивления на фильтрационном седле с помощью водила, связанного с заглушкой и плугом, очищающим поверхность фильтрационного седла.A device for applying a pulsed flushing to the bottom of the well, including a housing in which the hydraulic resistance mechanism is located in the form of a hydraulic motor, characterized in that a screw pair is used as the hydraulic motor mechanism, which regulates the hydraulic resistances on the filter seat using a carrier connected with a plug and a plow cleaning the surface of the filter seat.

Description

Полезная модель относится к буровой технике и может использоваться в компоновке бурильного инструмента в качестве устройства для воздействия промывкой на забой при бурении скважин.The utility model relates to drilling equipment and can be used in the layout of a drilling tool as a device for impacting flushing on the bottom when drilling wells.

Известно устройство применяющееся с целью создания пульсирующей промывки забоя скважины, уменьшая вероятность образования наддолотного сальника, очищая забой [1].A device is known that is used to create a pulsating flushing of the bottom of the well, reducing the likelihood of an over-bit gland, clearing the bottom [1].

Пульсирующая промывка осуществляется при совместной работе скважинного струйного насоса и переменного гидравлического сопротивления, выполненного в виде шарового вибратора.Pulsating washing is carried out during the joint operation of a borehole jet pump and variable hydraulic resistance, made in the form of a ball vibrator.

Устройство состоит из корпуса, в котором размещен разделительный блок потока, состоящий из струйного насоса и вибратора. Поток бурового раствора с расходом Q подается к устройству по бурильной колонне. В устройстве происходит разделение потока. Одна часть, меньшая, идет к струйному насосу, другая - через вибратор к долоту.The device consists of a housing in which a flow separation unit is located, consisting of a jet pump and a vibrator. The flow of drilling fluid with a flow rate of Q is supplied to the device through the drill string. The device splits the stream. One part, the smaller, goes to the jet pump, the other through the vibrator to the bit.

Недостатком устройства является беспорядочная несистемная пульсирующая промывка забоя. Эффективность устройства становится низкой при очистке забоя и воздействии на породу забоя.The disadvantage of this device is a random non-system pulsating flushing of the face. The efficiency of the device becomes low when cleaning the face and impact on the rock face.

Известно другой устройство [2] для воздействия пульсирующей промывкой на забой скважины соединенное с системой циркуляции скважины и включающее корпус с размещенным в нем механизмом гидравлического сопротивления выполненным в виде многоступенчатой турбины, состоящей из комплекта дисков статоров и дисков роторов, у которых по окружности проточной части дисков статоров и роторов выполнены по всей длине сквозные открытые и закрытые каналы, причем диски статоров и роторов взаимно зафиксированы между собой.There is another device [2] for the action of a pulsating flushing on the bottom of a well connected to a well circulation system and comprising a housing with a hydraulic resistance mechanism arranged in it in the form of a multi-stage turbine consisting of a set of disks of stators and rotor disks, in which the circumference of the flow part of the disks stators and rotors are made through the entire length through open and closed channels, and the disks of stators and rotors are mutually fixed to each other.

Недостатком этого устройства является наличие фильтрационной поверхности у дисков статоров и роторов выполненных в виде частых лопаточек, что при бурении с раствором с наполнителями будет приводить к забиванию дисков и прекращению круговой циркуляции жидкости в скважине.The disadvantage of this device is the presence of a filter surface on the disks of stators and rotors made in the form of frequent blades, which when drilling with a solution with fillers will lead to clogging of the disks and termination of the circular circulation of fluid in the well.

Кроме этого при использовании турбинок развиваются высокие обороты - порядка 600-800 об/мин, что не позволяет вести пульсирующую промывку с пониженной частотой импульсов при роторном бурении с числом оборотов долота 30-40 об/мин.In addition, when using turbines, high revolutions develop - of the order of 600-800 rpm, which does not allow pulsed flushing with a reduced pulse frequency during rotary drilling with a bit speed of 30-40 rpm.

Задача полезной модели - повышение эффективности воздействия пульсирующей промывкой бурового раствора на забой.The objective of the utility model is to increase the effectiveness of the impact of a pulsating flushing of drilling mud on the bottom.

Поставленная задача решается за счет применения механизма гидравлического сопротивления, выполненного с использованием винтовой пары.The problem is solved through the use of a hydraulic resistance mechanism made using a screw pair.

Пара имеет винтовой ротор, который служит в качестве движущегося уплотнительного элемента в пределах статора с эластомерной прокладкой. Когда под давлением нагнетается жидкость в герметизирующую полость статора, ротор начинает вращаться. Статор имеет на один виток меньше ротора. Винтовая пара соединена с помощью водила с задвижкой и очистным плугом и контактирует с фильтрационным седлом с направляющим поток патрубком, обеспечивающими циклическое прерывание потока с направлением его отдельному каналу патрубку к долоту и очистку фильтрационной поверхности седла.The pair has a screw rotor that serves as a moving sealing element within the stator with an elastomeric gasket. When liquid is injected under pressure into the sealing cavity of the stator, the rotor begins to rotate. The stator has one revolution less than the rotor. A screw pair is connected by means of a carrier with a valve and a cleaning plow and is in contact with the filter seat with a flow-guiding nozzle providing cyclic interruption of the flow with the direction of its separate channel to the nozzle to the bit and cleaning the filter surface of the saddle.

Благодаря тому, что механизм гидравлического сопротивления выполнен в виде винтовой пары, он имеет способность придавать вращение системе с задвижкой и лугом по фильтрационной поверхности седла, периодически перекрывая отверстия на нем задвижкой и очищая его поверхность плугом.Due to the fact that the hydraulic resistance mechanism is made in the form of a screw pair, it has the ability to impart rotation to the system with a valve and a meadow along the filter surface of the saddle, periodically blocking the holes on it with a valve and cleaning its surface with a plow.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства с винтовой парой, встроенной в корпус 1. Вал винтовой пары 2 с помощью водила 3 соединен с задвижкой 4 и ножом 5, которые опираются на фильтрационное седло 6 с патрубком большого диаметра 7 и частью седла перфорированного отверстиями малого диаметра 9.Figure 1 shows a schematic diagram of a device with a screw pair built into the housing 1. The shaft of the screw pair 2 is connected to the gate valve 4 and knife 5 by a carrier 3, which are supported by a filter seat 6 with a large diameter pipe 7 and a part of the seat perforated with small holes diameter 9.

При бурении скважин с промывкой утяжеленным раствором для снижения гидросопротивления при создании гидроимпульса окно в фильтрационном седле выполняется в виде прорези по всему его диаметру.When drilling wells with rinsing with a heavier solution to reduce hydraulic resistance when creating a hydraulic pulse, the window in the filter seat is made in the form of a slot throughout its diameter.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для бурения оно встраивается в бурильную колонну над долотом. В процессе бурения буровой раствор прокачивается к долоту. На забой он проходит через винтовую пару, приводит в движение вал 2. который через водило 3 определяет циклическое создание гидроимпульсов к забою скважины.For drilling, it is built into the drill string above the bit. During drilling, the drilling fluid is pumped to the bit. At the bottom, it passes through a helical pair, drives the shaft 2. which through the carrier 3 determines the cyclic creation of hydraulic pulses to the bottom of the well.

Преимущества устройства.The advantages of the device.

При бурении глубоких скважин и разбуривании глиносодержащих пород использование долот с применением обычной гидромониторной промывки кинетической энергии струй бывает недостаточно, чтобы очистить забой. Повышение давления с подачей большого расхода жидкости ограничено допустимым давлением на устье скважины, производительностью насосов. Поэтому создание пульсирующей промывки с концентрацией кинетической энергии позволяет энергетически более эффективно воздействовать на забой, как на призабойный слой породы, так и на «подушку» на забое из разбуриваемой породы.When drilling deep wells and drilling clay-containing rocks, the use of bits using the usual jet-washing kinetic energy of the jets is not enough to clean the face. The increase in pressure with the flow of a large flow rate is limited by the permissible pressure at the wellhead, pump performance. Therefore, the creation of a pulsating flushing with a concentration of kinetic energy allows you to energetically more effectively affect the face, both on the bottomhole layer of the rock, and on the "pillow" on the face of the drilled rock.

Предлагаемое решение позволяет более эффективно использовать нагрузку на долото, увеличить скорость бурения и общую проходку на долото.The proposed solution allows more efficient use of the load on the bit, increase the drilling speed and the total penetration of the bit.

ЛИТЕРАТУРА:LITERATURE:

1. Паневник А.В. «Пульсирующая промывка призабойной зоны» НТЖ, Газовая промышленность, 13, 2000 г.1. Panevnik A.V. “Pulsating flushing of the bottom-hole zone” NTZh, Gas industry, 13, 2000

2 Заявка 2008134359.22 (043559) от 21 08 2008 г «Устройство для воздействия пульсирующей промывкой на забой скважины»2 Application 2008134359.22 (043559) dated 08.21.2008 “Device for the impact of pulsed flushing on the bottom of the well”

Claims

A device for applying a pulsed flushing to the bottom of the well, including a housing in which the hydraulic resistance mechanism is located in the form of a hydraulic motor, characterized in that a screw pair is used as the hydraulic motor mechanism, which regulates the hydraulic resistances on the filter seat using a carrier connected with a plug and a plow cleaning the surface of the filter seat.