SU791914A1

SU791914A1 - Hydraulic activator-vibrator

Info

Publication number: SU791914A1
Application number: SU782605541A
Authority: SU
Inventors: Виталий Георгиевич Ясов; Николай Иванович Орынчак; Богдан Иванович Навроцкий; Ярослав Михайлович Данилюк
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Украинской Сср
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1978-04-17
Publication date: 1980-12-30

Description

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР-ВИБРАТОР(54) HYDRAULIC ACTIVATOR-VIBRATOR

Изобретение относитс к устройсТ вам, примен емым при цементировании скважин. Известен гидравлический вибратор, в котором рабоча жидкость подводитс к вибратору по насосно-компрессорным трубам . Недостатком /данного устройства в л етс низка степень воздействи на призабойную зону скважины. Наиболее близким техническим реше нием вл етс гидравлический активатор-вибратор , включающий полый шпиндель с окнами дл подвода тампонажно го раствора с установленными на нем верхним и нижним направл ющими аппаратами с сопловыми выходами, выполне ными под углом к его торцовой плоскости , и опорную втулку с вращающимс торцовым прерывателем 12/. Недостатком данного устройства вл етс невысока степень использовани гидравлической мощности потока раствора на перемешивание и активацию . Целью изобретени вл етс повышение эффективности активации частиц тампонажного раствора за счет обеспечени возможности соударени пото . ков. Поставленна цель достигаетс тем, что гидравлический активатор-вибратор снабжен кожухом с щелевидными прорез ми, расположенными против торцового перерывател , выполненного из двух частей, установленных с возможностью вращени относительно друг друга, причем сопловые выходы верхнего и нижнего направл ющих аппаратов имеют противоположное направление и количества их не равны, а с целью предотвращени зашламлени сопловых выходов направл ющих аппаратов в шпинделе концентрично расположена перфорированна втулка. На фиг. 1 изображена конструкци гидравлического активатора-вибратора; на фиг. 2 - разрез Л-Л на фиг. 1. Гидравлический активатор-вибратор состоит из переводника 1 с предохранительными диафрагменными клапанами 2, верхнего 3 и нижнего 4 направл ющих аппаратов, посаженных вместе с опорной втулкой 5 на шпиндель 6. Верхний 7 и нижний а прерыватели, гумированные изнутри, разделены осевой опорой 9 с манжетой 10. Отверсти шпиндел перекрыты перфорированной втулкой 11, в нижней части которой имеетс седло дл удержани шара 12.The invention relates to a device used in the cementing of wells. A hydraulic vibrator is known in which the working fluid is supplied to the vibrator through tubing pipes. The disadvantage of this device is a low impact on the well bottom zone. The closest technical solution is a hydraulic activator-vibrator, which includes a hollow spindle with windows for supplying a cement slurry solution with upper and lower guide vanes mounted with nozzle outlets running at an angle to its end plane, and a supporting sleeve with rotating face breaker 12 /. The disadvantage of this device is the low degree of utilization of the hydraulic power of the solution flow for mixing and activation. The aim of the invention is to increase the efficiency of activation of the cement slurry particles by allowing the flow to collide. cove The goal is achieved by the fact that the hydraulic activator-vibrator is provided with a casing with slotted slots located opposite the face breaker made of two parts installed rotatably relative to each other, the nozzle outlets of the upper and lower guide vanes having the opposite direction and are not equal, but in order to prevent the nozzle outlets of the guide apparatus from splintering, a perforated sleeve is concentrically located in the spindle. FIG. 1 shows the design of a hydraulic vibrator activator; in fig. 2 is a section LL in FIG. 1. Hydraulic activator-vibrator consists of a sub 1 with diaphragm safety valves 2, top 3 and bottom 4 guide vanes, mounted with support sleeve 5 on the spindle 6. Top 7 and bottom interrupters, hummed from the inside, are separated by an axial support 9 s cuff 10. The spindle holes are covered with a perforated sleeve 11, in the lower part of which there is a seat to hold the ball 12.

В исходном положении перфорированна втулка удерживаетс срезаемыми штифтами 13. В продольный паз перфорированной втулки входит центрирующа шпилька 14, предотвращающа угловое смещение отверстий при движении втулки вниз. На нижний направл ющий аппарат 4 навинчен защитный кожух 15 с щелевыми прорез ми и в верхней части приварен к переводнику 1. Стопрение направл ющих аппаратов 3 и 4 относительно шпиндел 5 и переводника 1 осуществл етс штифтами 16, 17 и стопорным кольцом 18..Необходима герметизаци достигаетс установкой уплотнительных колец 19-21.In the initial position, the perforated bushing is held by cutting pins 13. A centering pin 14 enters the longitudinal groove of the perforated bushing to prevent angular displacement of the holes when the bushing moves down. A protective casing 15 with slit slots is screwed onto the lower guide device 4 and welded to the sub 1 in the upper part. The guiding devices 3 and 4 are secured against the spindle 5 and the sub 1 by means of pins 16, 17 and a retaining ring 18. achieved by installing sealing rings 19-21.

Работа гидравлического активатора-вибратора заключаетс в следующемThe operation of the hydraulic vibrator activator is as follows.

Гидравлический активатор-вибратор устанавливаетс в нижней части обсадных колонн. При спуске колонны промежуточные промывки и промывка перед цементированием колонны осуществл ютс через центральный канал перфорированной втулки 11. Втулка 11 предохран ет отверсти направл ющих аппаратов от зашламлени при промывке..Перед закачкой тампонажного раствора в колонну сбрасывают шар 12, который садитс в седло перфорированной втулки 11. При этом повьлиаетс давление, срезаютс штифты 13, совмещаютс верхнее и нижние отверсти перфорированной втулки 11 с соответствующими отверсти ми шпиндел . Тампонажный раствор, выход через сопловые каналы направл ющих аппаратов 3 и 4, взаимодействует с пазами прерывателей 7 и 8, приводит их во вращение. Количество и направление сопловых каналов на верхнем и нижнем аппаратах 3 и 4 разное, поэтому прерыватели вращаютс на осевой опоре 9 в противоположных направлени х и с разными угловыми скорост ми , образу веерообразные встречные потоки.A hydraulic vibrator activator is installed at the bottom of the casing. During the descent of the column, intermediate flushing and washing before cementing the column is carried out through the central channel of the perforated sleeve 11. Sleeve 11 prevents the guide apparatus openings from being ground out during washing. In this case, the pressure is applied, the pins 13 are cut off, the upper and lower holes of the perforated sleeve 11 are aligned with the corresponding holes of the spindle. The cement slurry, the output through the nozzle channels of the guiding devices 3 and 4, interacts with the slots of the interrupters 7 and 8, causes them to rotate. The number and direction of the nozzle channels on the upper and lower units 3 and 4 are different, therefore the interrupters rotate on the axial support 9 in opposite directions and at different angular speeds, forming fan-shaped oncoming flows.

Последние, встреча сь между собой интенсивно перемешиваютс и активируют .цементные частицы, что увеличивает полноту использовани их в жущих свойств и повышает гомогенность гампонажного раствора.The latter, meeting with each other, intensively intermix and activate the cement particles, which increases their completeness in the retention properties and increases the homogeneity of the pumping solution.

При вращении прерывателей происходит периодическое перекрытие сопловых выходов направл ющих аппаратов 3 и 4 торцовыми шиберами прерывателей .7 и 8, что приводит к возникновению гидродинамических импульсов давлени , которые способствуют увеличению сцеплени тампонажного камн с обсадной колонной и стеной скважины.During the rotation of the interrupters, the nozzle outlets of the guiding devices 3 and 4 are periodically blocked by the end flaps of the interrupters .7 and 8, which leads to the appearance of hydrodynamic pressure pulses, which increase the adhesion of the cement stone to the casing and the well wall.

Кроме того, веерообразные потоки тампонажного раствора периодически удар ютс о стенки кожуха, дополнительно активиру цементные частицы. Активированный и перемещенный таким J способом тампонажный раствор через щелевые прорези защитного кожуха 15 вьоходит в заколонное пространство.In addition, fan-shaped cement slurry flows periodically hit the walls of the casing, additionally activating cement particles. The cement slurry activated and transferred in this J-way via slotted slots of the protective casing 15 enters the annular space.

В случае выхода из стро или остановки прерывателей 7 и 8 в переО воднике 1 предусмотрена установка диафрагменных клапанов 2.In case of failure of or stopping of the interrupters 7 and 8, the installation of diaphragm valves 2 is provided in the reOO Vodnik 1.

При повышении давлени диафрагмы . срезаютс , открываютс отверсти , иWith increasing pressure of the diaphragm. cut, open holes, and

цементирование проходит обычньм способом.cementing is the usual way.

Claims

1. Hydraulic activator-vibrator comprising a hollow spindle with windows for supplying cement slurry with upper and lower guide vanes mounted with nozzle outlets at an angle to its end plane, and a support sleeve with a rotating end chopper, which is different that, in order to increase the efficiency of activating particles of the cement slurry due to the possibility of collision of flows, it is equipped with a casing with slit-like slots facing the end breaker the latter is completed

of the two parts mounted rotatably relative to each other, and the nozzle outlets of the upper and lower guide vanes have opposite directions.

0

2. Activator-vibrator according to claim 1, characterized in that the number of nozzle outlets of the upper guiding apparatus is not equal to the number of nozzle outlets of the lower

5 guiding apparatus.

3. The activator-vibrator according to claim 1, characterized in that, in order to prevent the nozzle outlets of guide apparatuses from sanding, a perforated sleeve is concentrically located in the spindle.

Sources of information taken into account in the examination

1. Gadiev S.M. The use of vibration in oil production. M., Nedra,

1977, p. 145.

2. Gadiev S.M. The use of vibration radios in oil production. M., Nedra,

1977, p. 146-147.

1

LA