SU523168A1 - Забойный сепаратор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области буровой техники, а именно к конструкци м забойных сепараторов, предназначенных дл  разделени  аэрированной жидкости на газообразную и жидкую фазы.

Известен забойный сепаратор, включающий корпус с каналами дл  отвода жидкой фазы очистного агента в затрубное пространство и подачи газовой фазы « лородоразрушающему инструменту 1.

Недостатком этого сепаратора  вл етс  мала  эффективность его работы при использовании аэрированной жидкости.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату при его использовании  вл етс  забойный сепаратор, включающий корпус с .каналами дл  отвода жидкой фазы очистного агента в затрубное пространство и подачи газовой фазы к породоразрушающему инструменту и расположенную внутри «орпуса крыльчатку.

Однако в таком сепараторе отсутствует предохранительное устройство, автоматически исключающее работу долота на забое без циркул ции через него рабочего агента.

Целью изобретени   вл етс  предотвращение работы породоразрушающего инструмента без циркул ции через него очистного агента.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом

устройстве внутри корпуса ниже крыльчатки устаповлен подпружиненный порщень со сквозным продольным каналом переменного сечени .

На фиг. 1 изображен предлагаемый забойный сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -сечение по Б-Б на фиг. 1.

Забойный сепаратор включает корпус 1, соединенный с лереводником 2, и трехлопастную крыльчатку 3, жестко соединенную с корпусом и служащую дл  передачи вращени  от него потоку смеси. Лопасти крыльчатки 3 соединены между собой кольцами 4 и обтекателем 5.

Claims (1)

1. В нижней части корпус 1 соединен с ниппелем 6 сепаратора, внутри которого находитс  узел автоматического предохранительного устройства. В стенках ниппел  6 имеютс  каналы 7 дл  вывода жидкой фазы в затрубное пространство. В нижней части ниппел  6 расположены съемные кожух 8 дл  вывода жидкой фазы в затрубное пространство на минимальном рассто нии от долота и муфта-отрал.атель 9 дл  придани  жидкой фазе направлени  движени  вверх и создани  эжекционного эффекта, распростран ющегос  на забой скважины. Съемна  муфта-отражатель 9 с внутренней проточкой снаружи армирована твердосплавными вставками и может перемещатьс  в осевом направлении дл  установки ее в нужном лоложении по отеюшению к кожуху 8. Узел автоматического предохранительного устройства состоит из подпружиненного поршн  10 с центральным каналом 11 и сменпой насадкой 12 дл  пропуска газовой фазы к долоту и создани  перепада давлени  на поршне 10, расположенном внутри ниппел  6, и пружины 13. Предлагаемое устройство работает следующим образом. В забойный сепаратор, установленный в нижней части бурильного инструмента над долотом 14 и передающий последнему вращение от бурильной колонны 15 (или от вала забойного двигател  при бурении с забойными двигател ми), поступает аэрированна  жидкость. Поток аэрированной жидкости, проход  внутри вращающегос  .корпуса 1 сепаратора и враща сь в нем вместе с крыльчаткой 3 с одинаковой с ней угловой скоростью, под действием центробежных сил раздел етс  на жидкую и газовую фазы. Жидка  фаза, как более т жела , отбрасываетс  к периферии и движетс  вниз у стенок корпуса 1, а газова  фаза .проходит через центральную часть сепаратора. В нижней части сепаратора газова  фаза проходит по центральным каналам 11 поршн  10 предохранительного устройства и ниппел  6 сепаратора и дальше, через долото 14, поступает на забой юкважины. Жидка  фаза из кольцевой камеры 16, образованной верхней частью поршн  10 и ниппелем 6, по каналам 7 через кожух 8 поступает в муфту-отражатель 9, где мен ет направление движени  па противоположное и выходит над долотом 14 в затрубное пространство , мину  забой скважины. Дл  обеспечени  течени  газовой и жидкой фаз только по соответствующим им каналам перепады давлени  в них должны быть равны между собой, что достигаетс  установкой насадки 12 с расчетным диаметром отверсти . Газова  фаза, выход  пз долота 14 и очища  забой скважины от выбуренной породы, устремл етс  вместе с ней в область выхода в затрубное пространство жидкой фазы и, соедин  сь с ней снова, образует азрированпую жидкость, котора  выносит выбуренную породу па поверхность. Съемна  муфта-отражатель 9 по отношению к кожуху 8 устанавливаетс  такил образом , чтобы обеспечить при истечении жидкой фазы в затрубное пространство получени  эжекционного эффекта, способстйующего лучщей очист1ке забо  скважипы от шлама. При нормальном режиме работы забойного сепаратора жидка  фаза очистного агента направл етс  в затрубное пространство, а газова  фаза - на забой. При движении газовой фазы по центральному каналу 11 и через насадку 12 возникает перепад давлени  на поршне 10, необходима  величина которого создаетс  путем установки сменной насадки 12 соответствующего диаметра. В результате этого усилие, воздействующее снизу на нижнюю поверхность поршн  10, меньще, чем на верхнюю. Под действием этой разности усилий порщень 10, сжав пружину 13, передвигаетс  в крайнее нижнее положение, при котором кольцева  камера 16 через каналы 7 сообщаетс  с затрубным пространством. В случае зашламовани  промывочных отвертий в долоте или образовани  на нем сальника движение газовой фазы через долото и, тем самым, через центральные каналы И поршн  10 и ниппел  6 -прекращаетс . При этом клапан автоматически закрываетс , так как исчезает перепад давлени , вызванный движением газовой фазы по каналу 11 и пасадке 12, а поршень 10 под действием сжатой пружины 13 передвигаетс  в крайнее верхнее положение, разобща  при этом кольцевую камеру 16 с каналами 7 ниппел  6. Поступление циркул ционного агента в затрубное пространство, мину  долото и забой скважины, при этом исключаетс . Применение предлагаемого забойного сепаратора позвол ет повысить эффективность работы породоразрушающего инструмента при бурении с использованием аэрированных жидкостей за счет исключени  его работы без циркул ции через «его очистного агента. Формула изобретени  Забойный сепаратор, включающий корпус с каналами дл  отвода жидкой фазы очистного агента в затрубное пространство и подачи газовой фазы к породоразрушающему инструменту и расположенную внутри корпуса крыльчатку, отличающийс  тем, что, с целью предотвращени  работы породоразрешающего инструмента без циркул ции через пего очистного агента, внутри корпуса ниже крыльчатки установлен подпружиненный поршень со сквозным продольным каналом переменного сечени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе. 1. Авт. св. № 289185, кл. Е 21В 3/12, 18.11.69.

   Фиг.1