SU1613567A1 - Устройство дл промывки скважин аэрированными жидкост ми - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности. Цель изобретени  - регулирование процесса промывки скважины в услови х поглощени  промывочной жидкости в зависимости от глубины скважины и интенсивности образовани  буровой мелочи путем включени  в работу различного числа ступеней струйного аппарата (СА). Устройство содержит насос 1, вертлюг 2, колонну бурильных труб 3, опущенную в скважину 4, отстойник и многоступенчатый СА. Размещенный на нагнетательной линии системы циркул ции выше усть  скважины 4 СА включает корпус, активное сопло 5, приемную камеру (К) 6, последовательно установленные цилиндрические патрубки, образующие К 7 смешени , переключатели 8. В боковой стенке К 6 выполнены вход (В) 11 из атмосферы и В 14, гидравлически сообщенный с отстойником, а в торцовой стенке - отверсти  15. Выполненный в форме коаксиального стакана с радиальными отверсти ми 13 в боковой стенке переключатель 8 установлен с возможностью осевого перемещени  и полного перекрыти  В 11 и 14. Аналогичные элементы имеют последующие ступени СА. Дл  увеличени  расхода жидкостно-воздушной смеси повышают давление подаваемой от насоса 1 жидкости. При этом скорость движени  выход щей из сопла 5 жидкости увеличиваетс , а давление в К 6 резко уменьшаетс . Под действием передаваемого через отверстие 15 атмосферного давлени  переключатель 8 перемещаетс  до упора. Отверсти  13 и В 14 совмещаютс , а В 11 перекрываетс  стенкой переключател  8. При этом в К 6 из отстойника подсасываетс  промывна  жидкость. Смешанный и увеличенный поток жидкости из К 7 поступает в К смешени  следующей ступени СА. Таким образом, включение в работу ступеней СА происходит автоматически под действием давлени  потока жидкости. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при промывке скважин.

Целью изобретени   вл етс  регулирование процесса промывки скважины в услови х поглощени  промывочной жидкости в зависимости от глубины скважины и интенсивности образовани  буровой мелочи путем включени  в работу различного числа ступеней струйного аппарата.

На чертеже представлено устройство, об- ций вид.

Устройство включает поршневой насос , вертлюг 2, колонну бурильных труб 3. опущенную в скважину 4. и многоступенчатый струйный аппарат, размещенный на нагнетательной линии системы циркул ции вьппе усть  скважины и состо щий из корпуса, активного сопла 5, приемной камеры 6, после довательно установленных цилиндрических патрубков, образующих камеры 7 смещени , переключател  8, входов пружин 9, неподвижных стоек 10. В боковой стенке приемной камеры 6 выпо.анены вход 11 из атмосферы и вхо.а 14. гидравлически сообщенный с отстойником, а переключатель выполнен в виде коаксиального стакана с центральным отверстием в днище и радиальными отверсти ми 12 и 13 в боковой стенке. В торцовой стенке приемной камеры 6 выполнены отверсти  15. От поршневого насоса 1 промывочна  жидкость подаетс  по трубопроводу 16, а по трубопроводу 17 промывочна  жидкость подсасываетс  из отстойника в приемную камеру 6 при совмещении входа 14 и отверсти  13. Переключатель 8 входов установлен с возможностью 1Ю, перекрыти  входов 11 и 14.

Аналогичные элементы имеют и последующие ступени струйного аппарата. При

емна  камера 18 снабжена переключателем

19 входа, аналогичным переключателю 8. В боковой стенке переключател  19 выпол нено отверстие 20, а в боковой стенке приемной камеры 18 имеетс  вход 21 из атмосферы . Камера 22 смещени  посредством трубопровода 23 соединена с вертлюгом 2.

Переключатели 8 и 19 установлены соответственно в приемной камере 6 и 18 с возможностью контактировани  днища стакана с торцовой поверхностью приемной камеры соответственно 6 и 18, а также осевого Г1е()емещени  и совме|цени  радиальных отверстий 12, 13 и 20 с соответствующими входами 11, 14 и 21 в приемную камеру 6 и 18, причем радиальные отверсти  размещены в различных диаметральных плоскост х, рассто ние между которыми от 0,75 до 2 диаметров входа 14, выход щего в отстойник. Отношение площадей поперечного сечеии  активного сопла 5 каждой ступени струйного аппарата, входов 11 и 21 дл  подсоса воздуха в боковых стенках приемной камеры 6 и 18 и отверстий 12 и 20 переключател  входов этой же ступени находитс  в пределах 2-4, а отношение площадей поперечного сечени  активного сопла 5 каждой ступени и входов 14, выход щих в отстойник в боковых стенках приемной камеры 6 и переключател  8 входов этой же ступени,

не превыщает 0,05.

Входы в приемную камеру каждой ступени струйного аппарата из атмосферы и отстойника размеп.1.ены на боковой поверхности преимущественно в одной диа.метраль- ной плоскости.

Переключатели входов 8 и 19 подпружинены пружинами 9 относительно корпуса приемной камеры, торцова  стенка которой имеет отверсти  15, открытые в атмосферу.

Устройство дл  промывки скважин аэрированными жидкост ми работает следующим образом.

При бурении скважины, когда образуетс  небольшое количество буровой мелочи, поршневой насос 1 по трубопроводу 16 подает промывочную жндкость в активное сопло 5 первой ступени струйного аппарата. При этом поршневой насос 1 работает в легком режиме и развивает небольшое давление , но достаточное дл  нормальной циркул ции промывочной жидкости в скважине 4. Из активного сопла 5 промывочна  жидкость поступает в камеру 7 смешени  первой ступени струйного аппарата и перекрывает ее живое сечение. В приемной камере 6 образуетс  пониженное давление. Атмосферное давление через отверсти  15 будет воздействовать на торцовую часть переключател  8 входов, в результате чего он, преодолева  силу нат жени  пружин 9 и силу трени  между сопр гающимис  поверхност ми, переместитс  в направлении движени  рабочего потока промывочной жидкости в струйном аппарате. Отверстие 12 в боковой стенке переключател  8 входов совместитс  с входом 1 1 в боковой стенке приемной камеры 6 и через них атмосферный воздух будет поступать в приемную камеру 6 и смешиватьс  с рабочим потоком промывочной жидкости в камере 7 смешени . Образовавша с  жидко стно-воз душна  смесь, пройд  через все последующие ступени струйного аппарата, по трубопроводу 23 поступит в начале в вертлюг 2, а затем в колонну бурильных труб 3 и на забой скважины 4. Воздух, наход щийс  в промывочной жидкости, способствует подъему буровой мелочи на дневную поверхность.

По мере увеличени  глубины скважины, а также при повышении концентрации буровой мелочи дл  обеспечени  надежной промывки скважины требуетс  болший расход жид- костно-воздушной смеси. Дл  его увеличени  в струйный аппарат необходимо подать от поршневого насоса 1 промывочную жидкость под больн им давлением, чем в предыдущем случае. В результате этого скорость движени  жидкости, выход щей из активного сопла 5, увеличиваетс , а давление в приемной камере 6 резко уменьшаетс . Под действием атмосферного давлени , передаваемого через отверсти  15 на торцовую часть переключател  8 входов, последний перемещаетс  по ходу движени  рабочего потока жидкости в струйном аппарате до упора и отверсти  13 и вход 14 в боковых стенках переключател  8 входов и приемной камеры 6 совмещаютс  друг с другом, а вход 11 перекрываетс  боковой стенкой переключател  8 входов. В приемную камеру 6 по трубопроводу 17 подсасываетс  промывочна  жидкость из отстойника и в камере 7 смешени  смешиваетс  с рабочим потоком. Смешан1С

0

5

0

5

0

5

ныи и увеличенный по производительности поток жидкости из камеры 7 смешени  с большой скоростью поступает в камеру 22 смещени  следующей ступени струйного аппарата и перекрывает ее поперечное се- чение. Давление в приемной камере Ih умеиылаетс  и ,, j,K)H4HO тому. как было рассмотрено, переключате.ть19

входа перемещаетс  до упора, и OTBepctHH 20 и вход 21 совмещаютс  друг с другом. Атмосферный воздух подсасываетс  в приемную камеру 18 и смец иваетс  с рабочим потоком промывочной жидкости. Образовавша с  жидкостно-воздушна  смесь поступает на забой скважины 4, обеспечива  ее промывку. Так как площадь поперечного сечени  камеры 22 смешени  больше площади поперечного сечени  камеры 7 смешени  (по меньшей мере в 2 раза), то и колнчество подсасываемого воздуха из атмосферы в приемную камеру 18 будет больше, чем в предыдущую приемную камеру 6. Следовательно , с включением в работу большего количества ступеней струйного аппарата увеличиваетс  его подача жидкостно-воздушной с.меси на забой скважины. Катичество ступеней будет зависеть от давлени  поршневого насоса.

Дл  снижени  подачи жидкостно-воздушной смеси необходимо уменьшить давление поршневого насоса 1. При этом скорость движени  рабочего потока промывочной жидкости, поступаюшей от поршневого на- сога 1, уменьшаетс , а давление в приемных камерах 18 и 6 увеличиваетс . Пружины 9 перемещают переключатели 19 и 8 входов в исходное положение.

Таким образом, включение в работу того или иного количества ступеней струйного аппарата происходит автоматически под действием давлени  потока промывочной жидкости , поступающей от поршневого насоса в струйный аппарат. Вместе с этим происходит автоматическое регулирование подачи промывочной смеси в зависимости от глубины скважины и интенсивности образовани  буровой ме,точи.

Формула и:1обретени 

Claims (3)

1. I. Устройство дл  промывки скважин аэрированными жидкост ми, включающее насос, отстойник, многоступенчатый струйный- аппарат, размещенный на нагнетательной линии системы циркул ции усть  скважины и состо щий из корпуса, приемной камеры, активного сопла и последовательно установленных цилиндрических патрубков, образующих камеры смешени , отличающеес  тем, что, с целью регулировани  процесса промывки скважины в услови х поглощени  промывочной жидкости в зависи.мости от глубины скважины и интенсивности образовани  буровой мелочи путем включени  в работу различного числа ступеней струйного аппарата, приемна  камера каждой ступени струйного аппарата снабжена входом ич атмосферы и входом, гидравлически сообщающимс  с отстойником, и переключателем этих входов с возможностью чх полного перекрыти .
2. 2. Устройстпо по п. 1, отличающеес  тем, что переключатель входов в приемную камеру выполнен в форме коаксиа,г1ьного стакана с радиальными отверсти ми в боковой стенке и с центральн,1м отверстием в днище, установлен в приемной камере с возможностью контактировани  днища стакана с торцовой поверхностью приемной камеры, а также осевого перемещени  и совмещени  радиальных отверстий с соответствую цими входами в приемную камеру, причем радиальные отверсти  размещены в различных диаметральных плоскост х, рассто ние между которыми от 0,75 до 2 диаметров входа выход щего в отстойник.
3. 3. Устройство по п. I, отличающеес  , что отно1пение площадей поперечного сече

   ни  активного сопла каждой ступени струйного аппарата, входа дл  подсоса воздуха в боковых стенках приемной камеры и отверсти  переключател  входов этой же сту- 5 пени находитс  в пределах 2-4, а отношение площадей поперечного сечени  активного сопла каждой ступени струйного аппарата и входов, выход щих п отстойник в боковых стенках приемной камеры и переключател  входов этой же ступени, не превышает 0,05.

   4 Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что входы в приемную камеру каждой ступени струйного аппарата из атмосферы и отстойника |)аз 1ещены на боковой поверх- 5 ОСТИ преимущественно в одной диаметральной п.юскости.

   Г). Устройство по п. I, отличающеес 

   ЮМ, что псрок,;1К)чате,-|ь входов подир жинеп относительно корпуса приемной

   0 к;) меры, торцова  стенка которой имеет

   отверсти , открытые в атмосферу.