SU802512A1 - Устройство дл промывки поглощающихСКВАжиН - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области бурени  скважин и предназначено дл  их промывки при поглощении промывочной жидкости с использованием дл  этой цели воды наход щегос  в скважине водоносного горизонта , при отсутствии водоносного горизонта - столба воды наход щегос  в скважине ниже места поглощени ; а также может быть использовано дл  увеличени  процента выхода керна, вскрыти  продуктивных горизонтов с местной промывкой забо .

Известен погружной порщневой насос конструкции .СГИ приводимый в действие в скважине от гидравлического порщневого двигател  1. Работа насоса осуществл етс  следующим образом: рабоча  жидкость поступает от бурового насоса в двигатель погруженного насоса по бурильным трубам, затем по внутренней трубе двойной колонны, между наружной трубой которой и колонной обсадных труб установлен сальник-сваб . После привода в действие гидродвигател  рабоча  жидкость по кольцевому зазору между бурильной колонной и обсадными трубами (выще сальника-сваба) возвращаетс  на поверхность.

Недостатками этого насоса  вл ютс : большой наружный диаметр, вследствие чего его невозможно применить при алмазном бурении; необходимость монтажа двойной колонны и установки сальника-сваба; об зательное наличие колонны обсадных труб; а так же частична  потер  промывочной жидкости через сальник-сваб.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  промывки поглощающих скважин, содержащее встроенный в колонну бурильных труб глубинный насос в виде рабочей камеры и гидроцилиндра с впускными и выпускными кдапанами и подпружиненным поршнем со щтоком, верхний конец которого расположен в рабочей камере, и гидравлический привод глубинного насоса, включающий буровой насос с пульсатором 2.

Работа устройства осуществл етс  следующим образом.

При помощи пульсатора с механическим

Claims (2)

1. приводом колонна бурильных труб периодически сообщаетс  с буровым насосом. При нагнетаний воды в бурильные трубы, порщень глубинного насоса движетс  вниз, сжима  пружину и вытесн   промывочную жидкость из нижней части цилиндра, через выпускной клапан в затрубное пространство. Когда при помощи пульсатора буровой насос направл- ет рабочую жидкость в циркул ционную систему, происходит сн тие давлени  с поршн . Поршень под действием пружины возврашаетс  в исходное положение , вытесн   воду через второй выпускной клапан в затрубное пространство. В это же врем  вода с забо  поступает в цилиндр насоса. Далее цикл повтор етс , т.е. происходит пульсационна  (периодическа ) промывка забо  скважины. Недостатками прототипа  вл ютс : пульсационное (одинарное) действие насоса (при движении поршн  вниз промывка забо  скважины отсутствует, а поэтому насос невозможно применить при алмазном бурении)-, одностороннее действие насоса (только обратна  промывка); отсутствие напора при промывке забо  скважины, в св зи с чем возникает опасность зашламовани  или прижога буровой коронки; невозможно применение насоса при проходке пластичных в зких пород; а также невозможно осуществить циркул цию жидкости на значительном рассто нии от забо  (при наличии большого столба жидкости от забо  до статического уровн ). Целью насто шего изобретени   вл етс  создание непрерывной промывки и повышение напора глубинного насоса. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено рабочим поршнем, расположенным в рабочей камере и жестко св занным со штоком, а пульсатор выполнен в виде предохранительного , причем, надпоршнева  и подпоршнева  полости гидроцилиндра и полость под рабочим поршнем сообщаютс  через впускные клапаны со скважинным пространством и через выпускные клапаны - с каналом нижерасположенных бурильных труб, а полость над рабочим поршнем гидравлически сообщаетс  с каналом вышерасположенных бурильных труб. На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - верхн  часть глубинного насоса в разрезе; на фиг. 3 - нижн   часть глубинного насоса в разрезе; на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Б-Б фиг. 3; на фиг. 6 - разрез В-В фиг. 3; на фиг. 7 - продольный разрез верхней части пульсатора; на фиг. 8 - продольный разрез нижней части пульсатора. Устройство включает колонну бурильных труб 1, в которую встроен глубинный насос 2, буровой насос 3 с пульсатором 4 и емкость 5 дл  рабочей жидкости. Буровой насос 3 трубопроводом 6 св зан с вертлюгом-сальником 7, установленным на верхнем конце колонны бурильных труб 1, а через трехходовой кран 8 и пульсатор 4 с емкостью 5. В случае бурени  с отбором керна к колонне бурильных труб 1 подсоедин етс  колонковый снар д 9. Трубопровод 6 имеет также сбросную линию 10, котора  подсоедин етс  к нему через трехходовой кран 11. Колонна бурильных труб 1 с глубинным насосом 2 и снар дом 9 погружаетс  в скважину 12, заполненную пластовой жидкостью 13. Глубинный насос 2 содержит корпус 14, внутри которого имеютс  гидроцилиндр 15 с поршнем 16 и рабоча  камера 17 с рабочим поршнем 18. Рабочий поршень 18 и поршень 16 гидроцилиндра 15 жестко соединены между собой штоком 19, который уплотнен в корпусе 14 с помощью уплотнени  20. Поршень 16 подпружинен относительно гидроцилиндра 15 с помощью пружины 21. В корпусе 14 имеютс  обособленные каналы 22 и 23, которые впускными клапанами 24 и 25 сообщаютс  со скважиной 12 и выпускными клапанами 26 и 27 с нижнерасположенной колонной бурильных труб 1. В гидроцилиндре 15 выполнены окна 28 и 29, сообщающие подпоршневую и надпоршневую полости гидроцилиндра 15 с каналами 22 и 23 соответственно. Подпоршнева  полость рабочей камеры 17 сообщаетс  с каналом 22 через окно 30, а надпоршнева  полость рабочей камеры каналом 31 сообщаетс  каналом 32 с вышерасположенными бурильными трубами 1. Клапаны 24, 25, 26 и 27 выполнены таким образом, что позвол ют простой перестановкой их на 180° переходить с пр мой промывки на обратную . Пульсатор 4 состоит из корпуса 33, соединенного с нижним 34 и верхним 35 переходниками . Внутри корпуса 33 имеетс  клапан 36 с пропускным каналом 37, перекрываемым полым штоком 38. Полый шток 38 Лодпружинен пружиной 39 относительно верхнего переходника 35, а клапан 36 подпружинен относительно корпуса 33 пружиной 40. Полый шток 38 с внешней стороны герметизирован манжетой 41. Работает устройство промывки поглощающих скважин следующим образом. Буровой насос 3, засасыва  воду из емкости 5 нагнетает ее по трубопроводу 6, вертлюг-сальнику 7, колонне бурильных труб 1 в глубинный насос 2. Нагнетаема  в полость над рабочим поршнем 18 вода заставл ет поршни 18 и 16 перемещатьс  вниз, сжима  пружину 21. При этом вода, наход ща с  в полост х под поршн ми 16 и 18, вытесн етс  через окна 28 и 30, каналы 22, открытый выпускной клапан 26 в нижележащие бурильные трубы, а затем в колонковый снар д 9. Впускной клапан 24 закрыт, происходит нагнетание. Одновременно в полости над поршнем 16 создаетс  разр жение и туда через впускной клапан 25, канал 23 окна 29 поступает вода из скважины 12. Выпускной клапан 27 закрыт, происходит всасывание. Когда поршни 16 и 18, сжав пружину 21, прекрат т движение вниз, происходит гидравлический удар, под действием которого открываетс  клапан 36 пульсатора 4 гидроударного действи , сжима  при этом пружины 39 и 40 и открыва  свободный выход вод в емкость 5. Давление внутри колонны бурильных труб падает, под действием пружины 21 поршни 16 и 18 глубинного насоса начинают перемеш,атьс  вверх, при этом вода , наход ща с  в полости над поршнем 16 вытесн етс  через окно 29, канал 23, открытый выпускной клапан 27 в нижележащую бурильных труб 1, а затем в колонковый снар д 9. Впускной клапан 25 закрыт, происходит нагнетание. Одновременно в полост х под поршн ми 16 и 18 создаетс  разр жение и происходит всасывание , выпускной клапан 26 закрыт, впускной клапан 24 открыт и вода из скважины 12 через канал 22 и окна 28 и 30 поступает в полости под поршн ми 16 и 18. После падени  давлени  в колонне бурильных труб (выше глубинного насоса) и обв зке бурового насоса, клапан 36 пульсатора 4 под действием пружин 39 и 40 закрываетс , давление возрастает и поршни 16 и.18 глубинного насоса 2 оп ть начинают двигатьс  вниз, т.е. цикл повтор етс  При описанной выше работе глубинного насоса происходит пр ма , беспрерывна  промывка скважины под напором, равным напору бурового насоса. Ввиду того, что глубинный насос расположен на значительном рассто нии от забо  скважины он засасывает чистую воду (без шлама), поэтому износ его деталей значительно ниже, чем в прототипе, кроме того, бурение скважины ниже места расположени  глубинного насоса можно производить не только диаметром 76 мм, но и самыми малыми, чем обеспечиваетс  дополнительный экономический эффект. Если в цел х повышени  процента выхода керна необходимо применить обратную промывку скважины, глубинный насос размещают непосредственно над колонковым снар дом, а клапаны 24, 25, 26, 27 перестанавливают на 180°. Принцип работы устройства при обратной промывке аналогичен описанному выше с той лишь разницей, что всасывание воды происходит из колонковой трубы, нагнетание - в кольцевой зазор между стенкой скважины и бурильными трубами . В обв зку бурового насоса вход т два трехходовых крана 8 и 11, один из которых (кран 8) позвол ет отключать пульсатор 4 и производить бурение без применени  глубинного насоса, а второй (кран 11) служит дл  свободного сбора воды в емкость 5, а также дл  регулировки производительности бурового насоса, а следовательно и глубинного насоса. Формула изобретени  Устройство дл  промывки поглошаюшихскважин , содержашее встроенный в колонку бурильных труб глубинный насос в виде рабочей камеры и гидроцилиндра с впускными и выпускными клапанами и подпружиненным поршнем со штоком, верхний конец которого расположен в рабочей камере, и гидравлический привод глубинного насоса, включающий буровой насос с пульсатором, отличающеес  тем, что, с целью создани  непрерывной промывки и повышени  напора глубинного насоса, оно снабжено рабочим поршнем, расположенным в рабочей камере и жестко св занным со штоком, а пульсатор выполнен в виде предохранительного клапана , причем, надпоршнева  и подпоршнева  полости гидроцилиндра и полость под рабочим поршнем сообщаютс  через впускные клапаны со скважинным пространством и через выпускные клапаны - с каналом нижерасположенных бурильных труб, а полость над рабочим поршнем гидравлически сообщаетс  с каналом вышерасположенных бурильных труб. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 150803, кл. Е 21 В 21/00, 15.01.62.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 126826, кл. Е 21 В 21/00, 17.06.59.

   Ik

   Фи2.2