SU1025860A1 - Гидромониторна насадка дл бурового долота - Google Patents

Abstract

ГИДРОМОНИТОРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ БУРОВОГО ДОЛОТА, содержаща  корпус с сообщенными между собой промывочными каналами, отличающа с  тем что, с целью повышени  эффективности работы долота путем снижени  рассеивани  энергии потока при движении в в зкожидкостной среде, продольные промывочные каналы имеют спирально-закрученную форму в виде по крайней мере одной полуволны изриба, причем каналы сообщены между собой по образующей. W to СП СХ) О5

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в частности к гидромониторным насадкам, устанавливаемым в корпусе буровых долот и может быть использовано в горнодобывающей промышленности при гидромониторном разрушении пород . Известна гидромониторна  насадка дл  бурового долота, содержаща  корпус с винтовыми направл ющими канавками, проточенными в теле насадки дл  закручивани  струи жидкости 1 . Недостаток данной насадки заключаетс  в нарушении винтового потока жидкости при попадании в нее твердых частиц. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидромониторна  насадка дл  бурового долота, содержаща  корпус с сообщенными между собой продольными промывочными каналами 2 . По закону сохранени  энергии с увеличением скорости закрученного потока и его интенсивности закручивани  в насадке перепад давлени  возрастает, а кинетическа  энерги  затопленного турбулентного потока на выходе интенсивно гаситс  окружающей средой. Это снижает эффективность работы долота. Цель изобретени  - повышение эффективности работы бурового долота путем снижени  рассеивани  энергии потока при движении в в зкожидкостной среде. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в гидромониторной насадке дл  бурового долота , содержащей корпус с сообщенными между собой продольными промывочными каналами, продольные промывочные каналы имеют спирально-закрученную форму в виде по крайней мере одной полуволны изгиба, причем каналы сообщены между собой по образующей. На фиг. 1 изображена насадка, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 и 4 - соответственно схемы образовани  струй предлагаемой и известной насадками. Насадка содержит корпус 1 с несколькими продольными промывочными каналами 2, имеющими спирально-закрученную форму в виде по крайней мере одной полуволны изгиба сообщающимис  между собой по образующей . Форма каналов насадки в виде многозаходных спирально-изогнутых цилиндрических каналов при прохождении через нее под напором жидкости придает струе на выходе из насадки вид закрученной спирали 3 (фиг. 3), а разделение общего потока на р д струй, закрученных между собой, придает потоку ламинарное или приближающеес  к нему течение. Так, расход промывочной жидкости .Q 30 л/с при трех 15-миллиметровых гидромониторных насадках, устанавливаемых в промывочных каналах бурового долота, создает скорость истечени  V ,- 573- 56,6 м/с дл  воды с условной в зкостью по СПВ-5 Т 15 с, а кинематическа  в зкость 0,01, тогда дл  глинистого раствора с Т 45 с 0,03. При этих значени х критерий Рейнольдса равен Re - , т.е. режим течени  турбулентный. При замене одного промывочного 15-миллиметровОго канала на два 10,5-миллиметровых спирально-закрученных канала обща  площадь живого сечени  не измен етс  и скорость истечени  остаетс  прежней ,5 м/с, но при этом Re составл етi Re , т.е. режим течени  ламинарный. Ламинарное течение струи имеет р д преимуществ перед турбулентным течением, особенно в случае затопленного движени  струи. В обычной гидромониторной насадке с эллипсным входом и цилиндрическими каналами и вспрыском затопленна  стру  образует конусное  дро равных скоростей и турбулентный слой (фиг. 4). Скорость потока в турбулентном слое значительно ниже, чем в  дре равных скоростей, а  дро равных скоростей, как показано на фиг. 4, не всегда может достигнуть поверхности забо  скважины, при этом действие гидромониторного эффекта снижаетс . При приближении потока к ламинарному течению при сохранении скорости истечени  на равнозначном уровне исключаетс  или значительно снижаетс  турбулентный слой, а длина  дра равных скоростей увеличиваетс . Механическа  скорость бурени  св зана с гидравлической мощностью потока гидромониторной струи пр мопропорциональной зависимостью ,. гдеУм -механическа  скорость бурени ; Мтд - гидравлическа  мощность, срабатываема  в насадках, л.с.; f - степенной показатель, зависит от ,от типоразмера долот, режима бурени , глубины залегани  и крепости пород. Потери гидравлической мощности струи можно представить как разность между теоретической и фактической мощностью, определ емой из выражени  AM .S.Q.-4P /1 „ 75.- гдеАКгд-потери гидравлической мощности, О. - расход промывочной жидкости, л/с; ЛР - перепад давлени  в насадке, кгс см 1 - КПД гидромониторной насадки; f - длина  дра равных скоростей. tg.d/J;.N,.()

Claims (1)

1. ГИДРОМОНИТОРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ БУРОВОГО ДОЛОТА, содержащая корпус с сообщенными между собой промывочными каналами, отличающаяся тем что, с целью повышения эффективности работы долота путем снижения рассеивания энергии потока при движении в вязкожидкостной среде, продольные промывочные каналы имеют спирально-закрученную форму в виде по крайней мере одной полуволны изгиба, причем каналы сообщены между собой по образующей.

   ю СЛ QO >