SU1579971A1 - Устройство дл бурени скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению глубоких скважин. Цель - повышение эффективности бурени  путем дополнительного снижени  давлени  на забое и улучшение условий работы забойного двигател . Дл  этого полости высокого и низкого давлени  забойного двигател  выполнены с возможностью сообщени  с наружным пространством бурильной колонны. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  бурени  глубоких скважин.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности бурени  путем дополнительного снижени  давлени  на забое и улучшени  условий работы забойного двигател .

На чертеже показано устройство дл  бурени  скважин.

Устройство содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 части бурильной колонны, скважинныи насос 3 струйного типа, всасывающа  лини  4 которого сообщена с внутренней полостью 5 нижней части 1 бурильной колонны, а нагнетательна  лини  6 - с наружным пространством 7, Выход 6 из насосного агрегата 3 размещен между нижней 1 и верхней 2 част ми бурильной колонны . Гидравлический забойный двигатель 8 имеет ротор 9, св занный с породоразрушающим инструментом 10, и статор 11, соединенный с нижней частью 1 бурильной колонны.

Полости высокого 12 и низкого 13 давлени  забойного двигател  8 сообщены с наружным пространством 7 бурильной колонны, а наружный диаметр 14 бурильной колонны между выходом полостей высокого 12 и низкого 13 давлени  забойного двигател  8 выполнен реныпе диаметра породоразрушающего инструмента 10 на величину а, определ емую из соотношени 

а Ap G njCj L

Ч PRn(D+d)4 где Ац„ - коэффициент сопротивлени 

тг - плотность бурового раствора , г/см5;

Q - расход бурового раствора, л/с;

L - рассто ние между выходом полостей забойного двигател  в наружное пространство бурильной колонны, м; D - диаметр породоразрушающего

инструмента, мм; d - диаметр бурильной колонны,

мм;

Ркп - перепад давлени  на забойном двигателе, кгс/см . Устройство работает следующим образом .

После спуска устройства в скважину до забо  производ т пуск сква- жинного насоса 3, который осуществл ет циркул цию бурового раствора по

контуру от выхода 6 из насосного агрео

гата J по кольцевому наружному пространству 7 к забойному двигателю 8, далее к забою, породоразрушающему инструменту 10 по внутреннему каналу в роторе 9 двигател  8 и внутренней полости 5 нижней части 1 бурильной колонны к всасывающей линии 4 насоса 3. I

Перепад давлений, затраченный насосом 3 на перекачку жидкости от выхода 6 до забо  (нисход щий поток), вычитаетс  из давлени  гидростатического столба жидкости в скважине. Основным гидросопротивлением в нисход щем потоке  вл етс  забойный двигатель 8. Поэтому гидравлическа  мощность , создаваема  скважинным насосом 3, практически полностью расходуетс  на снижение давлени  на забое скважины и одновременно на вращение под нагрузкой породоразрушающего инструмента 10. Дл  эффективной работы устройства необходимо обеспечить возможно более полное поступление жид

кости непосредственно в рабочие органы двигател  8. Это обеспечиваетс  уплотнением двигател  8 в скважине путем уменьшени  зазора, применени  пластичных уплотнителей, перекрывающих переток жидкости помимо рабочих органов двигател  при его работе и других технических средств. Благодар  тому, что забойный двигатель 8 выполн етс  с диаметральными габаритами, близкими к диаметру породоразрушающего инструмента К), определенными по приведенному соот- ношению,создаетс  гидравлическа  сила от срабатываемого в нем перерада давлений, действующего на кольцевую площадь между этими диаметрами. Эта сила может составл ть величину, превышающую необходимую нагрузку на по- родоразрушающий инструмент, т.е. на основе использовани  этой силы можно осуществл ть бурение с высокими нагрузками на долото при облегченной бурильной колонне и отсутствии ут желенных бурильных труб.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  бурени  скважин, содержащее бурильную колонну с верхней и нижней част ми, размещенные на бурильной колонне скважинньй насос, всасывающа  лини  которого сообщена с нижней частью бурильной колонны, а нагнетательна  размещена между верхней и нижней част ми и сообщена с наружным пространством бурильной колонны, и гидравлический забойный двигатель с полостью высокого дав10

   лени  на входе и низкого давлени  на выходе из двигател , ротор кото-- рого соединен с породеразрушающим инструментом, а статор - с нижней частью бурильной колонны, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности бурени  путем дополнительного снижени  давлени  на забое и улучшени  условий работы забойного двигател , полости высокого и низкого давлени  забойного двигател  выполнены с возможностью сообщени  с наружным пространством бурильной колонны, наружный диаметр которой между выходом полостей высокого и низкого давлени  забойного двигател  в наружное пространство бурильной колонны выполнен меньше диаметра породоразрушающего инструмента на величину а, определ емую

   из соотношени  3

   20

   25

   30

   35

   а

   kn

   (D+d)

   где Лкп- коэффициент сопротивлени  -0,25;

   у - плотность бурового раствора , г/см3;

   Q - расход бурового раствора, л/с;

   L - рассто ние между выходом полостей забойного двигател  в наружное пространство бурильной колонны, м}

   D - диаметр породоразрушающего инструмента, мм;

   d - диаметр бурильной колонны,

   мм:

   40

   кп

   - перепад давлени  на забойном двигателе, кгс/см2.