RU96160U1

RU96160U1 - Borehole Oscillator

Info

Publication number: RU96160U1
Application number: RU2008139867/22U
Authority: RU
Inventors: Лилия Булатовна Хузина; Светлана Владимировна Любимова; Рамиль Булатович Набиуллин
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-07-20

Abstract

Скважинный осциллятор для бурения скважин, включающий корпус, калиброванную втулку, внутри которой на оси размещен клапан, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, а нижний утолщенный конец жестко связан с осью, установленный с возможностью периодического перекрытия проходного отверстия. A downhole oscillator for drilling wells, including a housing, a calibrated sleeve, inside of which a valve is placed on the axis, the upper end of which is made in the form of a blade, and the lower thickened end is rigidly connected to the axis, which is installed with the possibility of periodically blocking the passage opening.

Description

Изобретение относится к оборудованию для бурения глубоких скважин и может быть использовано как забойный инструмент для возбуждения низкочастотных колебаний промывочной жидкости.The invention relates to equipment for drilling deep wells and can be used as a downhole tool to excite low-frequency oscillations of the flushing fluid.

Известны различные конструкции виброусилителей (с трехлопастным гидроприводом, с перекидным клапаном, с регулируемой динамикой, с гидравлическим усилителем) [1]. Они имеют ряд недостатков: сложность клапанных или золотниковых узлов, наличие пружин в клапанных и возвратных узлах, что приводит к быстрому отказу вследствие недолговечности, сложность конструкции.There are various designs of vibration amplifiers (with a three-blade hydraulic actuator, with a butterfly valve, with adjustable dynamics, with a hydraulic amplifier) [1]. They have a number of disadvantages: the complexity of valve or spool assemblies, the presence of springs in the valve and return assemblies, which leads to rapid failure due to fragility, design complexity.

Известен скважинный вибратор для бурения глубоких скважин [2]. Недостатком данного устройства является низкая долговечность и сложность конструкции.Known borehole vibrator for drilling deep wells [2]. The disadvantage of this device is the low durability and design complexity.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения глубоких скважин за счет возбуждения низкочастотных колебаний промывочной жидкости.The purpose of the invention is to increase the efficiency of drilling deep wells due to the excitation of low-frequency oscillations of the washing fluid.

Указанная цель достигается тем, что он снабжен относительно корпуса калиброванной втулкой, внутри которой на оси установлен клапан, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, нижний утолщенный конец связан с осью. Клапан имеет возможность совершать колебательные движения вокруг оси. Втулка имеет возможность пропуска промывочной жидкости при спуске скважинного осциллятора в скважину.This goal is achieved in that it is equipped with a calibrated sleeve relative to the housing, inside of which a valve is installed on the axis, the upper end of which is made in the form of a blade, the lower thickened end is connected with the axis. The valve has the ability to oscillate around an axis. The sleeve has the ability to skip the flushing fluid when the downhole oscillator is lowered into the well.

Существенным отличием заявляемого изобретения является то, что наличие клапана при поступлении жидкости в скважинный осциллятор приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото.A significant difference of the claimed invention is that the presence of a valve when fluid enters the downhole oscillator leads to oscillation of low-frequency oscillations of the flushing fluid, reaching the bottom of the well, which contribute to the creation of a dynamic load on the bit.

На фигуре 1 показана конструктивная схема скважинного осциллятора. Устройство для осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости состоит из корпуса 1, калиброванной втулки 2, установленной в корпусе, клапана 3, оси 4, диффузора верхнего 5, диффузора нижнего 6.The figure 1 shows a structural diagram of a downhole oscillator. A device for oscillating low-frequency oscillations of the washing liquid consists of a housing 1, a calibrated sleeve 2 installed in the housing, a valve 3, an axis 4, a diffuser upper 5, a diffuser lower 6.

Устройство работает следующим образом. Промывочная жидкость (техническая вода, глинистый раствор, нефтяная эмульсия, раствор кислоты и т.п.) закачивается с поверхности насосными агрегатами и проходит по колонне насосно-компрессорных труб к скважинному осциллятору. Через проходной канал струя жидкости попадает на клапанный узел. Под ее действием клапан начинает совершать колебательные движения, наклоняясь то одной, то другой стороной к проходному каналу, в результате чего в определенные моменты времени, проходной канал оказывается перекрытым. Это приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото.The device operates as follows. The flushing fluid (industrial water, clay, oil emulsion, acid solution, etc.) is pumped from the surface by pumping units and passes through the tubing string to the downhole oscillator. A liquid stream enters the valve assembly through the passage channel. Under its action, the valve begins to oscillate, leaning either one or the other side to the passage channel, as a result of which, at certain points in time, the passage channel is blocked. This leads to oscillations of low-frequency oscillations of the flushing fluid reaching the bottom of the well, which contribute to the creation of a dynamic load on the bit.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство: продольный разрез; на фиг.2 - разрез по А-А.Figure 1 schematically shows the proposed device: a longitudinal section; figure 2 is a section along aa.

Устройство состоит из корпуса 1, калиброванной втулки 2, установленной в корпусе, клапана 3, оси 4, диффузора верхнего 5, диффузора нижнего 6.The device consists of a housing 1, a calibrated sleeve 2 installed in the housing, a valve 3, an axis 4, a diffuser upper 5, a diffuser lower 6.

Скважинный осциллятор работает следующим образом. Промывочная жидкость (техническая вода, глинистый раствор, нефтяная эмульсия, раствор кислоты и т.п.) закачивается с поверхности насосными агрегатами и проходит по колонне насосно-компрессорных труб к скважинному осциллятору. Через проходной канал струя жидкости попадает на клапанный узел. Под ее действием клапан начинает совершать колебательные движения, наклоняясь то одной, то другой стороной к проходному каналу, в результате чего в определенные моменты времени, проходной канал оказывается перекрытым. Это приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото.Downhole oscillator operates as follows. The flushing fluid (industrial water, clay, oil emulsion, acid solution, etc.) is pumped from the surface by pumping units and passes through the tubing string to the downhole oscillator. A liquid stream enters the valve assembly through the passage channel. Under its action, the valve begins to oscillate, leaning either one or the other side to the passage channel, as a result of which, at certain points in time, the passage channel is blocked. This leads to oscillations of low-frequency oscillations of the flushing fluid reaching the bottom of the well, which contribute to the creation of a dynamic load on the bit.

Источники информации:Information sources:

1. Б.З. Султанов, М.С.Габдрахимов, P.P. Сафиуллин, А.С.Галеев. Техника управления динамикой бурильного инструмента при проводке глубоких скважин. -М.: Недра, 1997. - 109 с, 116 с, 129 с, 131 с.1. B.Z. Sultanov, M.S. Gabdrakhimov, P.P. Safiullin, A.S. Galeev. The technique of controlling the dynamics of a drilling tool during deep hole drilling. -M .: Nedra, 1997 .-- 109 s, 116 s, 129 s, 131 s.

2. Патент №2241816 CI RU, Е 21 В 7/24, опубл. 10.12.20042. Patent No. 2241816 CI RU, E 21 V 7/24, publ. 12/10/2004

Claims

A downhole oscillator for drilling wells, including a housing, a calibrated sleeve, inside of which a valve is placed on the axis, the upper end of which is made in the form of a blade, and the lower thickened end is rigidly connected to the axis, which is installed with the possibility of periodically blocking the passage opening.