SU1736345A3

SU1736345A3 - Наддолотный эжекторный гидронасос

Info

Publication number: SU1736345A3
Application number: SU4792379A
Authority: SU
Inventors: Сергей Владиленович Евстифеев
Original assignee: Evstifeev Sergej V
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1992-05-23

Description

Изобретение относитс к технике бурени скважин и может быть использовано в компановках бурильных колонн дл улучшени очистки забо от выбуренной породы.

Цель изобретени - повышение произво- дительности за счет увеличени механической скорости проходки и улучшени очистки забо .

На фиг.1 представлен наддолотный зжекторный гидронасос (тонкими лини ми показаны стенки скважин и прикрепленные к гидронасосу сверху и снизу элементы колонны ), общий вид; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.1.

Гидронасос содержит корпус 1 с выполненным в нем центральным вертикальным каналом 2 дл подачи промывочной жидкости в зону Б работы долота. С центральным вертикальным каналом 2 соединены выполненные в корпусе 1 наклоненные пр молинейные подвод щие каналы 3, заканчивающиес соплами 4 и смесительными камерами 5.

Каждое из сопл 4, снабженных наклонным подвод щим каналом 3, в совокупности со смесительной камерой 5 образует струйный насос, предназначенный дл транспорти- ровани промывочной жидкости, содержащей измельченную выбуренную породу из зоны работы долота Б в зону А, расположенную сверху от наддолотного эжекторного гидронасоса.

Гидронасос может содержать три и бо- лее струйных насосов в зависимости от диаметра долота.

Кажда из смесительных камер 5 сообщаетс с зоной Б посредством вертикального соединительного канала 6, конец которого выходит на нижний торец 7 корпуса 1 эжекторного гидронасоса. При этом отношение величины диаметра вертикального канала б (величины di) к величине диаметра смесительной камеры (величине cte) составл ет от 0,4 до 1,0.

Отношение величины минимального диаметра отверсти сопла 4 (величины ds) к величине диаметра соединительного каьа- ла 6(величины di) в предложенном гудрона- сосе составл ет при нормальной плотности промывочной жидкости от 0,18 до 0,36.

В качестве возможных вариантов исполнени гидронасоса предлагаетс выполнить вход щие в него струйные насосы с углами наклона а, определ емыми в зависимости от характера горных пород и составл ющими угол 13 - 20°.

Такое выполнение устройства с различными углами наклона позвол ет дополни- тельно вли ть на процесс кольматации стенок скважины и повышать, тем самым, производительность бурени за счет создани дополнительной-репрессии на разбуриваемый пласт.

Наддолотный эжекторный гидронасос работает следующим образом.

В составе компановки бурильной колонны эжекторный гидронасос спускают в скважину и подают в зону работы долота Б через центральный канал 2 промывочнуюжидкость.

Одновременно часть промывочной жидкости из центрального канала 2 попадает в наклонные подвод щие каналы 3 и через сопла 4 подводитс к смесительным камерам 5, откуда она поступает в пространство А над эжекторным гидронасосом, При этом за счет эжектирующей способности струй жидкости, движущихс в смесительных камерах , промывочна жидкость с содержащейс измельченной породой транспортируетс по соединительным вертикальным каналам б из зоны Б и выбрасываетс в зону А. Пр молинейна форма каналов 3 и 6 обеспечивает минимальные потери на гидравлические сопротивлени .

После выхода струй из смесительных камер в зону А над гидронасосом происходит их взаимодействие со стенками скважины , при этом стенки скважины в зоне А кольматируютс выбуренной породой, и одновременно возникает эффект эжекции в зазоре между боковой цилиндрической поверхностью корпуса 1 гидронасоса и стенкой скважины (направление струй промывочной жидкости показано стрелками на (фиг.1).

Предлагаемый гидронасос по сравнению с известным более многофункционален и позвол ет в зависимости от реализуемой на долоте гидравлической мощности соответственно снижать дифференциальное давление, что влечет за собой увеличение механической скорости проходки.

Дл проверки эффективности созданного устройства были проведены исследовани по использованию наддолотных гидронасосов, обладающих различными соотношени ми конструктивных размеров, в том числе и исследовани известного наддолотного эжекторного гидронасоса.

Исследовани показали, что при работе в различных горных породах (м гких, средних , твердых) скорость проходки при использовании известного гидронасоса составл ет от 2,2 до 4,1 м/ч, а за вленного гидронасоса - от 4,2 до 8,1 м/ч.

В табл.1 - 3 обобщены результаты исследовани эжекторного насоса предлагаемой конструкции при различных диаметрах отверстий вертикальных соединительных каналов (di), диаметрах смесительных камер (d2) и наименьших диаметрах сопл (da). В табл.1 представлена зависимость механической скорости проходки V от соотношени di/d2, т.е. отношение диаметра вертикального соединительного канала к диаметру смесительной камеры.

В табл.2 представлена зависимость механической скорости проходки V от величины угла наклона осей струйных насосов к оси центрального вертикального канала (2°) дл случаев работы в различных по твердости грунтах (твердых, средних, м гких). В табл.3 представлены данные, характеризующие изменение механической скорости проходки в зависимости от отношени минимального диаметра отверсти сопла (Ьз) к диаметру соединительного канала (di) дл случа работы на промывочной жидкости нормальной плотности (плотность 1000....1400 кг/м3) и дл случа работы на ут желенной промывочной жидкости (плотностью от 1400 кг/м3 и более).

Claims

Формула изобретени 1. Наддолотный эжекторный гидронасос , содержащий корпус с выполненным в

0

5

0

нем центральным вертикальным каналом дл подачи к долоту промывочной жидкости, не менее трех активных сопл, равномерно расположенных по окружности вокруг центрального канала и сообщающихс с ним с помощью подвод щих каналов, и соосные с соплами камеры смешени , при этом последние сообщены с нижней торцовой частью корпуса при помощи сквозных соединительных каналов, отличающийс тем, что, с целью повышени механической скорости проходки и улучшени очистки забо от выбуренной породы, подвод щие каналы выполнены пр молинейными, оси камер смешени расположены под углом к оси вертикального канала, отношение величин диаметров соединительных каналов и камер смешени состав- л етО,4 -1,0, а отношение диаметра выходного сечени каждого сопла к диаметру соединительного канала составл ет 0,18 - 0,35,
2. Гидронасос по п. 1, отличающий с тем, что углы наклона осей камер смешени составл ют 13 - 20°.

Таблица 1

Таблица

Таблица 3

ел ел

ел о

Редактор В.Данко

Техред М.Моргентал

Заказ 1826ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

„.. И

/ о

- -

Корректор В.Гирн к