SU417600A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области бурени  нефт ных и газовых скважин в креиких породах .

Известны снар ды дл  гидромониторного бурени  скважин, содержандие корпус с камерами , сообщающимис  с внутритрубным нространством через обратные клапаны и переход щими в сонла, и плунжеры, размещенные в уном нутых камерах.

В этих снар дах давлеиие промывочной жидкости, необходимое дл  разрущени  горных пород, передаетс  с поверхности земли буровыми насосами. Таким образом, дл  работы требуютс  насосы, развивающие больпюе давление, а бурильна  колонна должна обладать повышенной герметизацией.

В предлагаемом снар де высокое давление жидкости развиваетс  непосредственно перед сонлами.

Это достигаетс  за счет того, что снар д снабжен поршн ми, жестко соединенными с плунжерами, и золотииком, расположенны.м в центральном канале и взаимодействующим с указанными поршн ми носредством кулачкового механизма.

На чертеже схематически изображен один из возможных вариантов предлагаемого снар да дл  гидромониторного бурени  скважин, вертикальный разрез.

Снар д состоит из корпуса 1 гидромоииторного долота, навинченного на 1Н1жннй KOibHi колонны бурильных труб 2. В нижней части корнуса имеютс  цилиндрические камеры 3, переход щие вннзу в рабочие сопла 4. Сверху в камеры 3 через уплотненн  5 вход т плунжеры 6, прикрепленные к поршн м 7, помещенным в цилиндрах 8. Количество цилиндров 8 может составл ть, например, п ть. В центральном канале корнуса 1 имеетс  расточка 9, в которой помещен вращающийс  золотник 10, имеющий на своей наружной поверхности замкнутую криволинейную канавку 11. В эту канавку вход т ролнки 12, свободно вращающиес  на нальцах 13, укренленных в телах порщней 7 и проход щих через продольные назы 14, сообщающне нолости цилиндров 8 с полостью расточки 9.

В корпусе золотника 10 просверлен продольный канал 15 и два поперечных канала 16, ноказанные нунктнром. На наружной новерхности золотннка выполнены два местных углублени  17. В корпусе 1 долота имеютс  поперечные отверсти  18, сообщающие верхнюю

и ннжнюю полости каждого из н,илнндров 8 с каналами или углубленн мн 17 золотннка 10. На других уровн х в корпусе 1 выполнены кольцевые проточки 19, сообщающие углублени  17 через каналы 20 с наружной новерхностью корнуса.

В нижней части корпуса 1 помещены подружиненные обратные клапаны 21, сообщаюие полость труб 2 через канал 15 и расточку с камерами 3, а также один или несколько севых каналов 22, заканчивающихс  нромы- 5 вочными соплами 23. Клапаны 21 открываютс  в сторону камер 3.

Снар д действует следующим образом.

Жидкость, нагнетаема  буровым насосом в 10 колонну труб 2, попадает в продольный канал 15 золотника 10 и отсюда через канал 16 и отверстие 18-в верхнюю нолость левого цилиндра 8. Нижн   нолость данного цилиндра в это врем  сообщаетс  через углубление 17, 15 проточку 19 и канал 20 с наружным пространством вокруг корпуса 1. Под вли нием разницы давлений в трубах 2 и снаружи корпуса поршень 7 перемещаетс  вниз, причем плунжер 6 вытесн ет жидкость, наход щуюс  в 20 камере 3, через сопла 4 под давлением, значительно превыгиающим давление в трубах 2. При этом ролик 12 левого поршн , скольз  по наклонной части канавки 11 золотника, заставл ет последний поворачиватьс . В опреде- 25 ленный момент канал 16 откроет подачу жидкости в верхнюю нолость следующего цилиндра , а затем, когда поршень 7 дойдет до своего крайнего положени , золотник 10, приводимый теперь во вращение поршнем следующего ци- ЗО линдра, откроет нодачу жидкости в нижнюю полость левого цилиндра 8 и сообн1.ит верхнюю полость этого цилиндра с наружным прострапством . В результате норшепь 7 левого цилиндра начнет передвигатьс  вверх, выт гива  35 плунжер 6 из камеры 3 и продолжа  вращать золотник 10 путем воздействи  ролика 12 на восход щую часть капавки 11.

Благодар  увеличению объема камеры 3 во врем  движени  плунжера вверх, давление в камере становитс  меньше, чем в трубах 2, и обратный клапан 21 открываетс , пропуска  новую порцию жидкости в камеру 3.

Избыток жидкости, нагнетаемой буровым насосом в колонну труб 2, проходит непрерывно через каналы 22 и сопла 23 к забою скважины . Сопла 23 выполн ют одновременно несколько функций : удерживают необходимый напор дл  работы поршней 7; выпускают в скважину избыток жидкости в цел х улучшени  выноса выбуренной породы из скважины; разрушают менее крепкие виды пород, подлежащих бурению; снособствуют дополнительному измельчению кусков породы, вырезанных соплами 4, за счет ударов их друг о друга и о стенки скважин.

Поворачивание долота, необходимое дл  резки породы по всему периметру скважины, осуществл етс  путем вращени  всей колонны труб 2 с помощью бурового ротора, установленного на поверхности земли.

Предмет изобретени 

Снар д дл  гидромониторного бурени  скважин , содержащий корпус с камерами, сообщающимис  с внутрнтрубным нространством через обратные клапаны и переход щими в сопла, и плунжеры, размещенные в упом нутых камерах, отличающийс  тем, что, с целью создани  перед сонлами давлени  жидкости , цревышающего давление в бурильной колонне, снар д снабжен поршн .ми, жестко соединенными с плунжерами, и золотнико.м, расположенным в центральном канале и взаимодействующим с указанными поршн ми посредством кулачкового механизма.