SU1370231A1 - Устройство дл установки фильтра в скважину - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной пром-ти и позвол ет повысить эффективность гидровмыва фильтра за счет снижени  металло- и энергоемкости используемого оборудовани  и инструмента , повысить надежность его установки и обеспечить автономное вращение конусообразного гидромониторного наконечника (КГН). Устройство включает фильтр 1, жестко св занный с ним ко- нусоообразный башмак 3 с отражающими лопаст ми (ОЛ) 15 и осевым отверстием . В нем подвижно установлен конусообразный КГН 7 с осевым насадк;ом (Н) 12 и выходными каналами в виде реактивных сопл 13. По образующей конуса КГН 7 размещены породоразрушающие с (Л

Description

.Г

ребристые выступы 1 А.Вершины конусов КГН 7 и башмака 3 совпадают. Подпружиненна  втулка 8 устройства св зывает через подшипник 11 качени  КГН 7 с телескопической в пределах длины фильтра 1 трубой 4, имеющей захватную головку 18 под овершот и отверсти . К КГН 7 подают промывочную жидкость и п Н 12 формируетс  гидромониторна  стру . Далее жидкость поступает к соплам 13 и взаимодействует с ОЛ 15. При этом КГН 7 приобретает крут щий момент и разрушает выступами 14 породу забо . Одновременно порода разрушаетс  струей из Н 12. Восход щие потоки жидкости, отраженные от ОЛ 15, вынос т шлам с забо . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1

Изобретение относитс  к горной промышленности, а именно к устройствам дл  установки скважинных фильтров , и может быть использовано при скважиниой добыче жидких полезных ископаемых , в частности воды, нефти и

т.д.

Цель изобретени  - повышение эффективности гидровмыва фильтра за счет снижени  металло- и энергоемкости используемого оборудовани  и иструмента и повьш ение надежности его установки, а также обеспечение автономного вращени  конусообразного гид ромониторного наконечника.

На фиг. 1 изображено устройство дл установки фильтра, продольный разрез на фиг. 2 - то же, аксонометрическа  проекци ; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство дл  установки фильтра состоит из фильтра 1, присоединенного одним торцом к бурильной трубе 2, а на другом закрытого конусообразным башмаком 3. Внутри фильтра 1 установлены телескопическа  труба 4, состо ща  из двух или более секций, расположенных коаксиально, имеющих на концах сальниковые уплотнени  5 и торцовую втулку 6, св занную с конусообразным гидромониторным съемным наконечником 7, располагающимс  в центральном осевом отверстии конусообразного башмака 3 посредством ци- линдрической втулки 8, на которой с помощью демпферной пружины 9 смонтирована опорна  втулка 10. Конусообраный гидромониторный наконечник 7 кон

тактирует через подшипник 11 качени 

5

0

5 5

0

со втулкой 8 и имеет центральный осевой насадок 12 и реактивные сопла 13, расположенные по касательной к окружности поперечного сечени  гидромониторного наконечника 7.

Последний выполнен конусообразным, причем по образующей конуса выполнены породоразрушающие ребристые выступы 14, а вершина конуса совпадает с вершиной конусообразного башмака 3, имеющего, в свою очередь, по образующей отражающие лопасти 15. Шарнирный узел наконечника 7, представленный подшипником 11 качени  закрыт опорно- изолирующей втулкой 16, имеющей внутренний кольцевой выступ,взаимодействующий с внешним кольцевым выступом цилиндрической втулки 8. В бурильной трубе 2 установлена муфта 17 с отверстием дл  головки 18 под оверщот и прохода устройства в процессе установки в рабочее положение.

Головка 18 под овершот выполнена полусферической дл  герметичности посадки в гнездо, причем в срезе сферы проточены отверсти  19 дл  прохода промывочной жидкости в полость телескопической бурильной трубы 4.

Соединени  бурильной трубы 2 с фильтром 1, телескопической трубы 4 с цилиндрической втулкой 8 и торцовой втулкой 6, конусообразного башмака 3 с фильтром 1, опорно-изолирующей втулки 16 с гидромониторным наконечником 7 выполнены резьбовыми.

Породоразрушающие ребристые выступы 14 и отражающие лопасти 15 выполнены посредством, например, фрезеровани  соответствующих поверхнос

тей конусообразного гидромониторного наконечника 7 и конусообразного башмака 3. Породоразрушающие ребристые выступы 14 наконечника 7 могут быть армированы твердосплавными резцами . Реактивные сопла 13 и центральный осевой насадок 12 выполн ютс  в теле наконечника 7, например, сверлением .

Устройство работает следующим образом .

В предварительно подготовленную скважину, разбуренную на глубину, превьппающую высоту конусообразного башмака 3, устанавливают в вертикальном положении фильтр 1. Затем ввод т в его полость через муфту 17 телескопическую трубу 4 с конусообразным гидромониторньсм наконечником до тех пор, пока он не войдет в центральное осевое отверстие башмака 3 и достигнет забо  скважины. Дл  осуществлени  процесса гидровмыва фильтра 1 производ т подачу промывочной жидкое- ти от насоса через бурильную колонну 2 труб, отверсти  19 в головке 18, телескопическую трубу 4, цилиндрическую подпружиненную втулку 8 к насадку 12 гидромониторного наконечника 7 При этом в насадке 12 формируетс  гидромониторна  стру , котора  в первоначальный момент обладает максимальной энергией, так как реактивные сопла 13 еще не вьшши из отверсти  башмака 3.

I

Формирование струи происходит еще

и за счет того, что под действием реактивной силы струи гидромониторный наконечник 7 несколько приподнимаетс  над забоем и в этом промежутке будет набирать кинетическую энергию породоразрушающа  гидромониторна  стру . Под ее воздействием гидромониторный наконечник 7 углубитс  и позволит зан ть реактивным соплам 13 рабочее положение за пределами вершины конусообразного башмака 3. По реактивным соплам 13 со скоростью устремл етс  промывочна  жидкость, котора  взаимодействует с отражающими лопаст ми 15, гидромониторный наконечник 7 приобретает крут щий момент. Под действием крут щего момента и при помощи подшипника 11 качени  он прово- рачива тс  вокруг своей оси, при этом на забое происходит разрушение размытой породы за счет воздействи  на нее скалывающе-истирающих усилий

0

5

5

0

0

породоразрушающих выступов 14 наконечника 7., Направленные восход щие радиальные потоки промывочной жидкости , создаваемые отражающими лопаст ми 15 башмака 3, подхватывают шлам из призабойной зоны, вынос т его за пределы зоны гидромониторного наконечника 7, не допуска  распылени  энергии струи на дополнительное его перемалывание.

Таким образом, процесс гидровмыва характеризуетс  одновременно работой гидромониторной струи, выбрасываемой из насадка 12, и породоразрушающих выступов 14.

При чередовании пород различной степени твердости (пески, супеси,суглинки ) кинематическа  энерги  гидромониторной струи будет измен тьс . Так, при подходе гидромониторного наконечника 7 к породе большей твердости он будет вдавливатьс  в отверстие башмака 3, реактивные сопла 13 будут перекрыты и вс  промывочна  жидкость поступит в насадок 12, вследствие чего энерги  гидромониторной струи возрастет на врем  преодолени  т;рудного участка породы.

Реактивные сопла 13 также играют роль породоразрушающего элемента. Дело в том, что при продвижении соп

ла 13 от одной отражающей лопасти 15 к другой стру , выбрасываема  из него , попадает на стенки скважины в призабойной зоне и размывает их. Кроме того, отражаюпще лопасти 15, опирающиес  своими дальними от вершины конусообразного башмака 3 концами на образующуюс  в процессе гидровмыва воронкообразную призабойную зону,создают каналы между основанием и ребром отражающей лопасти 15, что в свою очередь создает услови  дл  направленного эффективного размыва верхней части воронкообразной призабойной зоны.

Интенсивность гидровмыва фильтра 1 будет зависеть от давлени  закачиваемой промывочной жидкости и геологических характеристик породы. Втулка 8 передает усилие реактивного момента гидромониторной струи на присоединенную к ней торцовую втулку 6 и телескопическую трубу 4, заставл   ее складьтатьс  до тех пор, пока давление струи не превысит прочность горных пород, слагающих забой. Опор

5

на  втулка 10 изолирует полость фил ра от промывочной жидкости.

Разглинизированйе фильтра 1 по окончании процесса гидровмыва происходит в результате подъема телескпической трубы 4 с одновременной подачей промывочной жидкости, В зтом случае струи жидкости, выбрасываемы из реактивных сопел 13, очист т окн и фильтрующие элементы фильтра (на фиг,2 показаны условно) за счет направленного воздействи  струй и создани  избыточного давлени  внутри фильтра 1,

Claims (1)

1. Устройство дл  установки фильтра в скважину, включакицее опускаемый на бурильных трубах фильтр с установленным на нем с возможностью вращени  конусообразным гидромониторным наконечником с выходными каналами,о т - личающеес  тем, что, с целью попышени  эффективности гидровмыва фильтра за счет снижени  метал- ло- и энергоемкости используемого оборудовани  и инструмента и повышени  надежности его установки, оно снабжено конусообразным башмаком с осевым отверстием и отражающими лопаст ми по образующей конуса, жестко

св занным

5

0

5

0

с фильтром, и телескопической в пределах длины фильтра трубой с захватной головкой под овершот с отверсти ми дл  прохода промывочной жидкости в полость телескопической трубы, св занной с возможностью вращени  с конусообразньм гидромониторным наконечником, установленным в осевом отверстии конусообразного башмака с возможностью осевого перемещени  и перекрыти  выходных каналов в верхнем его положении, причем выходные каналы выполнены в виде реактивных сопл, а вершина конуса гидромониторного наконечника совпадает с вершиной конусообразного башмака,

2,Устройство по п,1, отличающеес  тем, что конусообразный гидромониторный наконечник вьшолнен с насадком, а по образующей его конуса выполнены породоразрушающие

ребристые выступы,

I

3,Устройство по п,1, отличающеес  тем, что, с целью, обеспечени  автономного вращени  конусообразного гидромониторного наконечника , оно снабжено подпружиненной цилиндрической втулкой, св зывающей через подшипник качени  конусообразный гидромониторный наконечник с телескопической трубой.

/5

/J

Фигг

lh

l

15

иг. 3