SU1439215A1 - Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles - Google Patents

Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles Download PDF

Info

Publication number
SU1439215A1
SU1439215A1 SU874236659A SU4236659A SU1439215A1 SU 1439215 A1 SU1439215 A1 SU 1439215A1 SU 874236659 A SU874236659 A SU 874236659A SU 4236659 A SU4236659 A SU 4236659A SU 1439215 A1 SU1439215 A1 SU 1439215A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
nozzle
nozzles
housing
bit
blades
Prior art date
Application number
SU874236659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Никитич Матюшин
Марат Нилович Байраков
Мидхат Рахматуллович Мавлютов
Ахтям Халимович Аглиуллин
Original Assignee
Уфимский Нефтяной Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский Нефтяной Институт filed Critical Уфимский Нефтяной Институт
Priority to SU874236659A priority Critical patent/SU1439215A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1439215A1 publication Critical patent/SU1439215A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазовой промышленности. Цель изобретени  - повьшение эффективности за счет обработки стенок скважинь коль- матантом мелкой фракции. Устройство имеет корпус (К) 1, на входе которого установлен завихритель 2 с ради- ально расположеннь1ми лопаст ми 3, В К 1 размещен патрубок 4, внутри ко торого установлено комма тирующее с.опThe invention relates to the oil and gas industry. The purpose of the invention is to increase the efficiency by treating the walls of the wells with a colculate fine fraction. The device has a housing (K) 1, at the inlet of which a swirler 2 is installed with radially located blades 3, V K 1 has a nozzle 4, inside which is installed a commutator section.

Description

XSW.5SXSW.5S

ло (С) 5. Устройство установлено над буровым долотом с С. Входна  кромка патрубка 4 отстоит от. оси К на рассто нии Гц, определ емом из выражени  ra,dK dc/2-ijdl + nd , где dn - внутренний диаметр К 1; - диаметр выходного сечени  С 5; - диаметр выходного сечени  С долота; п - количество С долота. Закачиваемый в колонну бурильных труб рабочий агент закручиваетс  на входе в К 1. В результате действи  центробежных сил в центре будет мелкий кольматант, а в периферийной части - крупный. Мелка  фракци  увлекаетс  вовнутрь патрубка 4 и, проход  через С 5, попадает на стенку скважины. Оптимальное сочетание количества и диаметров С 5, а также С долота устанавливаетс  опытным путем. Каждому конкретному случаю соответствует определенное значение рассто ни  тц, 2 ил.lo (C) 5. The device is installed above the drill bit from C. The input edge of the nozzle 4 is spaced from. the K axis at a distance Hz, determined from the expression ra, dK dc / 2-ijdl + nd, where dn is the inner diameter K 1; - diameter of the exit section C 5; - diameter of the output section C of the bit; n is the number of C bits. The working agent injected into the drill string is twisted at the entrance to K 1. As a result of the centrifugal forces in the center, there will be small clogging, and in the peripheral part - a large one. The small fraction is entrained inside the nozzle 4 and, passing through C 5, falls on the borehole wall. The optimal combination of the number and diameters of the C 5 as well as the C bits is established empirically. For each particular case corresponds to a certain value of the distance SC, 2 Il.

1one

Изобретение относитс  к нефтегазовой промьшшенности, в частности к устройствам дл  кольматации стенок скважины.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to devices for clogging the walls of a well.

Цель изобретени  - повыщение эффективности работы за счет обработки стенок скважины кольматантом мелкой фракции.The purpose of the invention is to increase the efficiency of operation by treating the walls of the well with a coarse fine fraction.

На фиг.1 изображено устройство дл  кольматации стенок скважины, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1..1 shows a device for clogging the walls of the well, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1 ..

Устройство содержит корпус 1, на входе которого установлен завихри- тель 2 с радиально расположенными ло- паст ми 3, а в нижней части корпуса размещен патрубок 4, внутри.которого установлено кольматирующее сопло:5. Устройство установлено над буровым долотом с соплами (не показано), Вход на  кромка патрубка 4 отстоит от продольной оси корпуса на рассто нии, определ емом по формулеThe device comprises a housing 1, at the inlet of which a swirler 2 is installed with radially arranged blades 3, and a branch pipe 4 is placed in the lower part of the housing, inside which is installed a closure nozzle: 5. The device is installed above the drill bit with nozzles (not shown). The entrance to the edge of the nozzle 4 is separated from the longitudinal axis of the body at a distance determined by the formula

Гц. Hz

dK d сdK d s

inTr -- inTr -

21} d + ndl где d - внутренний диаметр корпуса21} d + ndl where d is the inner diameter of the case

устройства, м; dt - диаметр выходного сечени devices, m; dt is the diameter of the output section

кольматирующего сопла, м; d/tA диаметр выходного сечени clogging nozzle, m; d / tA diameter of output section

сопла долота, м; п - количество сопл долота. Это рассто ние выбирают следующим образом.bit nozzles, m; n is the number of bit nozzles. This distance is selected as follows.

Необходимо направл ть в патрубок рабочий фл)оид из центральной части общего потока QI.J,,где находитс  коль матант мелкой фракции. В то же вре0 It is necessary to direct the working fluid to the nozzle from the central part of the total flow QI.J, where there is a ring of fines. At the same time

00

5five

м , по уравнению неразрьшности потока эта центральна  часть общего потока должна пройти через патрубок и сопло. С одной стороныAccording to the equation of the flow nonexpertance, this central part of the total flow must pass through the nozzle and the nozzle. One side

QL,, ,(1)QL ,,, (1)

где Уц - скорость центральной частиwhere is the velocity of the central part

рабочего флюида, м/с; Ft - поперечный размер (площадь) этой центральной части потока , м,working fluid, m / s; Ft is the transverse size (area) of this central part of the stream, m,

С другой стороны, дл  достижени  положительного эффекта необходимо-, чтобыOn the other hand, to achieve a positive effect, it is necessary to

Пс VC-FC, (2)PS VC-FC, (2)

где Vc - скорость стрзш рабочегоwhere Vc is the worker speed

флюида на выходе из сопла помещенного в патрубке, м/с; FC площадь выходного сечени fluid at the outlet of the nozzle placed in the pipe, m / s; FC output area

сопла, м -. Получаютnozzles, m -. Get

Рц VцFц VcF, отсюдаRc VtsFts VcF, from here

FM, -2 Vu,FM -2 Vu,

Упрощают формулу (1) следующим образом:Simplify formula (1) as follows:

(3)(3)

(4)(four)

FC FC

dldl

(5)(five)

d - диаметр выходного сечени  сопла, м.d is the diameter of the exit section of the nozzle, m.

(6)(6)

. к.. to.

QH общее количество рабочегоQH total worker

флюида в единицу времени или производительность насоса, MVc;fluid per unit time or pump capacity, MVc;

F - внутренн  .площадь корпуса устройства, м.F - internal area of the device, m

FKFK

Tdl 4Tdl 4

где внутренний диаметр корпу- .where is the inner diameter of the case.

са, м. Подставив (5), (6), (7) в (4), получаютsa, m. Substituting (5), (6), (7) into (4), receive

VtVt

Иначе, выража  Гц через радиус центрального потока, имеютOtherwise, expressing Hz through the radius of the central stream, have

.Гг - . ;.Yy -. ;

16 QH 16 QH

(10)В то же врем  производительность насоса, т.е. обща  подача рабочего флюида раздел етс  на две части. Одна часть Qe протекает через сопло устройства, друга  часть Qc - через сопло долота(10) At the same time, the pump capacity, i.e. The total supply of working fluid is divided into two parts. One part Qe flows through the device nozzle, the other part Qc through the bit nozzle

QM Qt + QCA. (11) Так как устройство дл  кольмата- ции стенок скважины в компоновке низа бурильной колонны (НКБК) устанавливаетс  в непосредственной близости от долота, то динамические давлени , а соответственно, и скорость струи рабочего флюида на выходе из сопл устройства и долота одинаковые.QM Qt + QCA. (11) Since the device for clogging the borehole walls in the bottom hole assembly (NKBC) is set in close proximity to the bit, the dynamic pressures and, accordingly, the speed of the working fluid jet at the nozzles of the device and the bits are the same.

Зна  площадь центральной части потока FU,, можно найти ее радиус, что  вл етс  искомым рассто нием от входной кромки патрубка до продольной оси корпуса, Лабораторно доказано, что дл  эффективной кольматации проницаемых пород необходима скорость струи на выходе из сопла Vc 60 - 120 м/с. ТогдаBy knowing the area of the central part of the flow FU ,, you can find its radius, which is the required distance from the entrance edge of the nozzle to the longitudinal axis of the body. It has been proved by laboratory that for effective clogging of permeable rocks, the velocity of the jet at the nozzle exit Vc 60 - 120 m / with. Then

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  кольматации стенокThe invention of the device for wall clogging л - п 4. п - Л7 / f d t 4. т, ) скважины, установленное над буровым Я1 Чс t I т I ) 1 )l - n 4. n - L7 / f d t 4. t,) wells, installed above the drilling site I1 ChS t I t I) 1) долотом с соплами, включающее польй корпус с радиально расположенны - соп лом, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  эффективности работы за счет обработки стенок сква жины кольматантом мелкой фракции,оно снабжено установленным на входе в корпус завихриг елем с радиально расположенными лопаст ми и размещенным в нижней части корпуса патрубком, внутри которого установлено кольмати рующее сопло, причем входна  кромка патрубка отстоит от продольной оси корпуса на рассто нии Гц, определ емом из выражени A bit with nozzles that includes a radially located body with a nozzle, characterized in that, in order to increase the working efficiency by treating the walls of the well with a coarse fraction, it is equipped with a swirler with radially arranged blades and placed in the lower part of the housing a branch pipe, inside of which a cloaking nozzle is installed, the input edge of the branch pipe being separated from the longitudinal axis of the housing at a Hz distance determined from the expression где dc - диаметр сопла долота;where dc is the diameter of the bit nozzle; п - количество сопл долота. Подставив (12) в (1), имеютn is the number of bit nozzles. Substituting (12) into (1), have ги, . . (13) + -ndlf, .gi,. . (13) + -ndlf,. Устройство работает следующим образом .The device works as follows. Корпус 1 соедин етс  с валом тру- бобура или колонной бурильных труб, и приводитс  во вращение вал. Зака- чиваемьй в колонну бурильных труб рабочий агент на входе в полость корпуса 1, жестко соединенной с ним сисThe housing 1 is connected to the shaft of the pipe or drill pipe, and the shaft is rotated. Pumping a working agent into the drill string at the entrance to the cavity of housing 1, which is rigidly connected to it 10ten 92159215 темой завихритель 2 - лопасти 3 приобретает закрученное движение. Завих- ритель 2 служит дл  жесткого соединени  лопастей, а также дл  направлени  агента к ним. Лопасти 3 сообщают рабочему агенту центробежное ускорение, при этом Происходит перераспределение твердых частиц (кольматантов) рабочего флюида по радиусу потока. В центре мелкий кольматант, а в периферийной части - крупный. Кольматант крупной фракции направл етс  вниз по стенке корпуса , мину  патрубок 4, а мел15 ка  фракци  остаетс  в центральной части и увлекаетс  кольматирующей , струей вовнутрь патрубка 4. Таким образом , в устройстве дл -кольматации стенок скважины решаютс  две задачи,The swirl theme 2 - blades 3 acquires a twisted movement. The swirler 2 serves to rigidly connect the blades, as well as to direct the agent to them. The blades 3 inform the working agent of the centrifugal acceleration, while there is a redistribution of solid particles (clogging) of the working fluid along the flow radius. In the center there is a small colmatant, and in the peripheral part - a large one. The coarsening coarse fraction is directed down the body wall, mine is nozzle 4, and the small fraction 15 remains in the central part and is entrained with clogging, jet inside the nozzle 4. Thus, in the device for well wall collation, two tasks are solved, 20 а именно - сепараци  содержавшегос  в рабочем агенте кольматанта на крупную и мелкую фракции вращающейс  системой корпус 1 - завихритель 2 - лопасти 3 и отбор в кольматкругощую20 namely, separation of the coaggant contained in the working agent for the coarse and fine fractions by the rotating system housing 1 - swirler 2 - the blades 3 and the selection into the clover around 25 струю рабочего агента его мелкой фрак- ,ции системой патрубок 4 - кольматиру- ющее сопло 5.25 a jet of a working agent of its fine fraction, a system of a pipe 4 - clogging nozzle 5. Опытно-промысловыми испытани ми установлено оптимальное сочетагше количеств и диаметров кольматнруюЩ|.;х сопл и сопл долота. Так, диаметр сопл мен етс  от iI до 13 мм, а количество сопл долота от 1 до 3. Тогда рассто ние от входной кромки патрубка до продольной оси корпуса устрой- ства равно 0,22 d - 0,38 d. Каждому конкретному случаю соответствует определенное значение рассто ни .Experimental field tests established the optimal combination of quantities and diameters of colletrillating x; nozzles and bit nozzles. Thus, the diameter of the nozzles varies from iI to 13 mm, and the number of bit nozzles from 1 to 3. Then the distance from the input edge of the nozzle to the longitudinal axis of the device body is 0.22 d - 0.38 d. For each specific case corresponds to a certain value of the distance. Формула изобретени  Устройство дл  кольматации стенокThe invention of the device for wall clogging скважины, установленное над буровым wells installed above the drill скважины, установленное над буровым wells installed above the drill долотом с соплами, включающее польй корпус с радиально расположенны - соплом , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  эффективности работы за счет обработки стенок скважины кольматантом мелкой фракции,оно снабжено установленным на входе в корпус завихриг елем с радиально расположенными лопаст ми и размещенным в нижней части корпуса патрубком, внутри которого установлено кольмати- рующее сопло, причем входна  кромка патрубка отстоит от продольной оси корпуса на рассто нии Гц, определ емом из выражени A bit with nozzles, including a radially positioned body - a nozzle, characterized in that, in order to increase the working efficiency by treating the borehole walls with a fine fraction coagulating agent, it is equipped with a swirler with radially located blades and placed at the bottom part of the housing by a nozzle, inside which the closure nozzle is installed, the input edge of the nozzle being separated from the longitudinal axis of the housing at a Hz distance determined from the expression r - . 2 + ndlr -. 2 + ndl где d - внутренний диаметр корпуса , м;where d is the internal diameter of the case, m; 66 сд- диаметр выходного сечени  сопла и выходного сечени  сопла.долота соответствен- но, м;SD is the diameter of the nozzle exit cross section and the nozzle exit cross section, respectively, m; п - количество сопл долота.n is the number of bit nozzles. Фие.гPhie.g
SU874236659A 1987-04-27 1987-04-27 Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles SU1439215A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874236659A SU1439215A1 (en) 1987-04-27 1987-04-27 Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874236659A SU1439215A1 (en) 1987-04-27 1987-04-27 Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1439215A1 true SU1439215A1 (en) 1988-11-23

Family

ID=21300967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874236659A SU1439215A1 (en) 1987-04-27 1987-04-27 Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1439215A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991008376A1 (en) * 1989-11-27 1991-06-13 Ministerstvo Gazovoi Promyshlennosti Sssr Method for plugging well walls

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 685811, кл. Е 21 В 43/08, 1978. Технологи струйной обработки проницаемых пород при заканчивании скважин. РД 39-2-861-83. Уфа, 1983, с.П. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991008376A1 (en) * 1989-11-27 1991-06-13 Ministerstvo Gazovoi Promyshlennosti Sssr Method for plugging well walls

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013299746B2 (en) Wellbore desanding system
US5062955A (en) Rotating sleeve hydrocyclone
US4857197A (en) Liquid separator with tangential drive fluid introduction
US4443331A (en) Process and device for separating particles in a fluid especially for the cleaning of the suspensions handled in the paper industry
US4090523A (en) System for automatically flushing hydrocyclones used in drilling mud treatment
US4310288A (en) Method and apparatus for improving erosion resistance of the mixing chamber of a jet pump
US4176064A (en) Mixture concentrator
US5490571A (en) Sub-assembly for dust suppression in rock drilling
US3249227A (en) Centrifugal separator
SU1439215A1 (en) Apparatus for mud-grouting borehole walls, mounted above drilling bit with nozzles
US4183813A (en) Mixture concentrator
US4588509A (en) Proppant concentrator
CA1093519A (en) Mixture concentrator
US4289610A (en) Apparatus for pumping and conditioning drilling fluid
RU2278255C2 (en) Separator for submersible pumps in wells
CA1093520A (en) Mixture concentrator
GB2059816A (en) Centrifugal separator apparatus
KR940702580A (en) Apparatus and method for removing drillhole debris
US2958420A (en) Hydrocyclone and process
SU1469141A1 (en) Hydraulic monitor section of downhole excavating unit
SU1623772A1 (en) Hydrocyclone
RU2049218C1 (en) Device for cleaning and vibration treatment of well walls
RU1838574C (en) Well separator-aerator of gas-liquid mixture
SU1375349A1 (en) Hydrocyclone
SU1550358A1 (en) Slime of cyclic action slime collector for rock samples in air-percussion drilling