SU1071732A1

SU1071732A1 - Arrangement for trapping solid particles when drilling a borehole

Info

Publication number: SU1071732A1
Application number: SU823514942A
Authority: SU
Inventors: Тамара Григорьевна Старцева; Юрий Михайлович Гержберг
Original assignee: Ухтинский индустриальный институт
Priority date: 1982-11-29
Filing date: 1982-11-29
Publication date: 1984-02-07

Description

Изобретение относитс к бурению скважин и может быть использовано дл улучшени очистки призабойной зон от обломков в процессе работы долота устройство наиболее эффективно при бурении с забойными двигател ми. The invention relates to the drilling of wells and can be used to improve the cleaning of the bottomhole zone from debris during the operation of the bit, the device is most effective when drilling with a downhole motor.

Известно устройство дл улавли вани твердых частиц у забо скважины , cfoдepжaщee жесткие лопасти винтов формы, установленные на наружной поверхности инструмента с зазором между стенками скважины It is known a device for trapping solid particles at the bottom of a well, with rigid rotor blades of a mold mounted on the outer surface of the tool with a gap between the walls of the well.

Однако указанный зазор преп тствует полному улавливанию твердых частиц, например облсмкйв инструмента , движущихс у стенок скважины. However, this gap prevents the complete capture of solid particles, for example, the area of the tool moving at the borehole walls.

Известно устройство дл улавливани твердых частиц при бурении скважины, содержащее кожу:х с отверсти ми в боковых стенках, внутреннюю трубу, патрубок и лопасти, установленные между патрубком и кожухом 23.A device for capturing solid particles during the drilling of a well contains a skin: x with openings in the side walls, an inner tube, a nozzle and blades mounted between the nozzle and the casing 23.

Недостатком данного устройства вл етс отсутствие узла дл захват твердых, преимущественно т желых частиц-обломков инструмента, движущихс между стенкой скважины и кожухс л, что отрицательно сказывае с на эффективности улавливани .The disadvantage of this device is the absence of a unit for trapping solid, mainly heavy, debris particles moving between the borehole wall and the housing, which negatively affects the trapping efficiency.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности улавливани т желых частиц, движущихс у стенок скважины.The aim of the invention is to increase the efficiency of trapping heavy particles moving against the walls of the well.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл улавливани твердых частиц при бурении скважины, содержащем кожух с отверсти ми в боковых стенках, внутреннюю трубу и лопасти, последние закреплены в зазоре между внутренней трубой и кожухе с возможностью свободных концов лопастей в скважинное пространство через от-, версти кожуха.The goal is achieved by the fact that in a device for trapping solid particles during drilling a well containing a casing with holes in the side walls, an inner tube and blades, the latter are fixed in the gap between the inner tube and the casing with the possibility of free ends of the blades into the borehole space through swirl the casing.

На фиг. 1 изображено устройство в комбинации с забойным двигателем, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (в месте установки лопастей ).FIG. 1 shows the device in combination with a downhole motor; general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1 (at the place of installation of the blades).

Устройство включает забойный двигатель с валом 1/ кожух 2, закреленный на внутренней трубе 3, между внутренней трубой 3 и кожухом 2 располагаетс основание лопасти 4, в котором выполнен паэ. В паз входит шпонка 5, закрепленна на внутренней поверхности кожуха 2 и удерживающа лопасть от перемещени . Лопасти выполнены из эластичного материала и выход т в кольцевое пространство скважины через отверстие в кожухе 2. В нижней части устройства может быть установлен обтекатель 6, улучшающий гидродинамические услови выноса обломков в зоне работы долота 7.The device includes a downhole motor with a shaft 1 / case 2, which is locked in the inner pipe 3, between the inner pipe 3 and the case 2 is located the base of the blade 4, which is pae. A key 5 enters the groove, fixed to the inner surface of the casing 2 and holding the blade from moving. The blades are made of elastic material and exit into the annular space of the well through the hole in the casing 2. At the bottom of the device, a fairing 6 can be installed, which improves the hydrodynamic conditions of the removal of debris in the work zone of the bit 7.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При вращении устройства лопасти 4 под действием сил сопротивлени жидкости и центробежных сил деформируютс и отгибаютс к стенке сквс1жины до .контакта с ней. При этом вместе с жидкостью лопаст ми 4 захвтываютс и обломки, движущиес в кольцевом пространстве, в том числе у стенок скважины.When the device rotates, the blades 4 under the action of the forces of the resistance of the liquid and the centrifugal forces are deformed and bend against the wall of the bottom 1 to contact with it. At the same time, together with the liquid, the blades 4 also capture debris moving in the annular space, including at the walls of the well.

Необходимое изменение радиальных размеров лопасти 4 обеспечиваетс -тем, что она расположена тангенциально внутренней трубе 3 и закреплена только в своем основании. Йри отсутствии вращени лопасти незначительно выход т за пределы кожуха 2 и не взаимодействуют со стенками скважины при спуско-подъемных операци х. Высока работоспособность лопастей, подвергающихс абразивному изнашивйнию при вращении , обеспечиваетс подбором их жесткости и длины, соответствующей деформации в скважине. Изменение жесткости может быть достигнуто не только регулированием упругости материала, но и установкой ребер . i жесткости. Смена изношенных лопастей осуществл етс при их вдвижении внутрь кожуха и осевым перемещением вдаль шпонки вверх, в рабочем положении осевому перемещению лопастей 4 преп тствуют их торцы, взаимодействующие с верхней и нижней кромкой отверстий в кожухе 2.The required change in the radial dimensions of the blade 4 is ensured by the fact that it is located tangentially to the inner tube 3 and fixed only at its base. In the absence of rotation, the blades slightly go beyond the limits of the casing 2 and do not interact with the borehole walls during tripping operations. The high performance of blades subjected to abrasive wear during rotation is ensured by the selection of their rigidity and length corresponding to the deformation in the well. The change in stiffness can be achieved not only by adjusting the elasticity of the material, but also by installing ribs. i stiffness. The worn blades are changed when they are moved inside the casing and axially moving the keys up into the distance; in the working position, the axial movement of the blades 4 is prevented by their ends interacting with the upper and lower edges of the holes in the casing 2.

Посто нный контакт лопастей со стенкой скважины при их раскрытии под действием встречного потока жидкости обеспечивает захват обломков, движущихс у стенки не только при круглом сечении ствола, но и при других формах сечени , а также при несоосности оси вращени вала и скважины, что повышает эффективность улавливани . ,The constant contact of the blades with the borehole wall when they are opened under the action of a counter-flow of fluid ensures the capture of debris moving along the wall not only when the cross-section of the barrel is round, but also in other cross-sectional shapes, as well as when the axis of rotation of the shaft and the borehole are misaligned, which improves trapping efficiency . ,

иг.г IG

Claims

<54) DEVICE FOR DETERMINING SOLID PARTICLES WHEN DRILLING A WELL, comprising a casing with holes in the side walls, an inner pipe and. blades, characterized in that, in order to increase the capture efficiency of heavy particles moving near the walls of the well, the blades are fixed in the gap between the inner pipe and the casing with the possibility of the free ends of the blades entering the borehole through the openings of the casing.