SU817202A1

SU817202A1 - Hole-bottom slime-disintegrating device

Info

Publication number: SU817202A1
Application number: SU792761106A
Authority: SU
Inventors: Николай Андреевич Кушнаренко; Фраим Фриделевич Конрад; Владислав Николаевич Панов; Юрий Михайлович Проселков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут По Креплению Скважин И Буро-Вым Pactbopam
Priority date: 1979-05-04
Filing date: 1979-05-04
Publication date: 1981-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к бурению нефт ных и газовых скважин, а именно , к устройствам дл интенсификации промывки скважин.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, namely, to devices for enhancing the washing of wells.

Совершенствование очистки забо скважин вл етс ресурсом в повышении технико-экономических показателей бурени . Как показала практика бурени , не все частицы шлама, образованные при разрушении долотом породы забо , сразу же вынос тс в надцОлотное пространство и транспортируютс на поверхность tl. Часть наиболее крупных частиц не сп;собна вынестись потоком в наддолотное пространство и перемалываетс долотом до необходимых размеров. Дрга часть крупных частиц выноситс в наддолотное пространство, но при недостаточной подъемной силе промывочной жидкости они наход тс там до тех пор, пока не преобретут необходимые размеры путем вторичного перемсшывани долотом или элементами бурильной колонны. Перемалывание шлг1ма долотом ухудшает процесс разрушени , уменьшает механическую скорость бурени и проходку на долот6 . Следовательно, улучшение очистки забо скважины способствует повьаиению технико-экономических показателей бурени скважин.Improving the well bottom cleaning is a resource in improving the technical and economic performance of drilling. As drilling practice has shown, not all the particles of sludge formed during the destruction by the bottom of the rock chisels are immediately carried into the supernatural space and transported to the surface tl. Some of the largest particles are not spc; they are collected to flow into the over bore space and grind to the required size with a chisel. The drga part of the coarse particles is carried into the overblown space, but with insufficient lifting force of the washing fluid, they remain there until they reach the required dimensions by secondary displacement by bits or elements of the drill string. Grinding shl1ma bits worsens the process of destruction, reduces the mechanical speed of drilling and penetration of bits 6. Consequently, the improvement of bottom hole cleaning contributes to the development of technical and economic indicators of well drilling.

Известен интенсификатор циркул ции потока в затрубном пространстве скважин, который состоит из корпуса, колеса центробежного насоса, укрепленного соосно на колонне труб дл привода долота. Сверху и снизу колеса устанавливаютс направл ющие потока, состо щие из ребер. Эти направл ющие установлены свободно на трубах и при вращении последних остаютс неподвижными за счет сцеплени со стенками скважины r2j.A known intensifier of circulation of the flow in the annulus of wells, which consists of a casing, a wheel of a centrifugal pump, is coaxially fixed on a string of pipes for driving the bit. On top and bottom of the wheel are installed flow guides, consisting of ribs. These guides are mounted loosely on the pipes and, while rotating the latter, remain stationary due to adhesion to the walls of the well r2j.

Однако така конструкци не позвол ет приблизить колесо к забою, что снижает подъемную силу дл выноса крупных фракций шлама из зоны долота. Кроме того, крупные фракции However, such a structure does not allow the wheel to be brought closer to the bottom, which reduces the lifting force for the removal of large fractions of sludge from the bit zone. In addition, large fractions

0 шлама не разрушаютс , что может вызвать их оседание, в зонах с пониженным .значением скорости потока и привести к осложнени м при бурении.The cuttings are not destroyed, which can cause them to settle, in areas with a reduced flow rate and lead to complications during drilling.

Известен также забойный шламодробитель , включающий корпус с центральным провывочным каналом и струйный насос с соплом, диффузором и приемной камерой с промывочными каналами . Данный шламодробитель имеет так0 ке дополнительный струйный насос иAlso known downhole slurry crusher, comprising a housing with a central wiring channel and a jet pump with a nozzle, a diffuser and a receiving chamber with flushing channels. This slurry crusher also has an additional jet pump and

демпферный поршень, установленный с возможностью осевого перемещени в центральном канале корпуса, причем струйные насосы расположены последовательно и жестко св заны с демпферным поршнем, а их диффузоры образуют с корпусом шламодроб щие элементы в виде попеременно смыкающихс челюстей , Засасываемый струйными насосами шлам попадает в челюсти ьиламодробител и подвергаетс дополнительному измельчению до крупности частиц которые могут быть вынесены восход щим потоком промывочной жидкости Гз a damper piston mounted for axial movement in the central channel of the housing, the jet pumps are arranged in series and rigidly connected to the damper piston, and their diffusers form sludge-crushing elements in the form of alternating interlocking jaws with the body; subjected to additional grinding to the size of particles that can be carried by the upward flow of flushing fluid Gz

Недостатком данного устройства вл етс сложность его конструкции, и вследствие этого снижение надежности и долговечности работы.The disadvantage of this device is the complexity of its design, and as a result, a decrease in reliability and durability of operation.

Цель изобретени - упрощение конструкции 11шамодробител .The purpose of the invention is to simplify the design of self-shattering.

Указанна цель достигаетс тем, что шламодроб щие элементы выполнены в виде лопастей, жестко укрепленных на внешней стороне корпуса, причем кажда лопасть состоит из трех последовательных участков, расположенных соответственн-о под углами 55-65°, 40-50°и 10-20 к оси корпуса, а верхний участок лопастей и межлопастна часть корпуса на этом участке имеют резцы, расположенные в шахматном пор дке с постепенным уменьшением рассто ни между резцами снизу вверх от 40 и 10 мм.This goal is achieved by the fact that the sludge-breaking elements are made in the form of blades rigidly fixed on the outer side of the body, each blade consisting of three successive sections located respectively at angles of 55-65 °, 40-50 ° and 10-20 k the axes of the body, and the upper portion of the blades and the inter-blade part of the body in this area have incisors arranged in a checkerboard pattern with a gradual decrease in the distance between the incisors from the bottom upwards between 40 and 10 mm.

На чертеже представлено предлагаемое; устройство.The drawing shows the proposed; device.

Устройство состоит из корпуса 1 , на концах которого наход тс резьбовые соединени 2 и 3. На корпусе расположены лопасти 4, кажда из которых состоит из трех частей А, Б и В, расположенные соответственно под углами к оси 60+5°, 45 + 5, 15+5° а участок В лопасти и межлопастна часть корпуса на этом участке вооружены твердосплавными резцами 5, расположенными в шахматном пор дке с постепенным уменьшением рассто ни между ними по горизонтали и вертикали от 40 до 10 мм.The device consists of a housing 1, at the ends of which there are threaded joints 2 and 3. On the housing are blades 4, each of which consists of three parts A, B and C, located respectively at angles to the axis 60 + 5 °, 45 + 5 , 15 + 5 ° a section B of the blade and the inter-blade part of the body in this area are armed with carbide cutters 5 arranged in a staggered order with a gradual decrease in the distance between them horizontally and vertically from 40 to 10 mm.

Част ми А и Б лопастей происходит захват и разгон бурового раствора вместе с частицами шлама. Эта часть интенсификатора выполн ет роль осевого насоса. Ускоренные частицы попадают на резцы части В лопасти. За счет г ентробежных сил и изменени угла наклона лопасти частицы прижимаютс к резцам и, постепенно измель ча сь, вынос тс в кольцевое пространство . Углы наклона лопастей, выбирались экспериментально на лабораторной установке.Parts A and B of the blades capture and accelerate the drilling fluid along with sludge particles. This part of the intensifier acts as an axial pump. Accelerated particles fall on the part incisors blades. Due to the centrifugal forces and the change in the angle of inclination of the blade, the particles are pressed against the incisors and, gradually, they are ground into the annular space. The angles of inclination of the blades were chosen experimentally in a laboratory setup.

Рассто ние между резцами выбрано исход из того, что согласно исследовани м размер частиц шлама на забое может достигать 35-40 мм, в то врем как на устье вынос тс частицы размером 6-8 мм. Поэтому рассто ние между резцами в первом р ду снизу равно 40 мм и, постепенно уменьша сь по горизонтали-и вертикали, составл ет в последнем р ду 10 мм. В соседних, р дах резцы расположены в шахматном пор дке. Таким образом, при движении по этим резцам происходит постепенное уменьшение размера крупных частиц.The distance between the incisors was chosen based on the fact that according to the research, the size of sludge particles at the bottom can reach 35-40 mm, while particles with a size of 6-8 mm are carried at the wellhead. Therefore, the distance between the incisors in the first row from the bottom is 40 mm and, gradually decreasing horizontally and vertically, in the last row is 10 mm. In adjacent rows, the cutters are arranged in a checkerboard pattern. Thus, when moving along these incisors, the size of large particles gradually decreases.

Результаты испытаний свидетельст1вуют о том, что наибольша эффективность от применени предлагаемого устройства может быть достигнута при турбинном бурении. При роторном бурении желательно работать при скорост х вращени ротора 100 об/с и вы ше.The test results indicate that the greatest efficiency from the use of the proposed device can be achieved with turbine drilling. During rotary drilling, it is advisable to work at rotor speeds of 100 revolutions per second and higher.

В насто щее врем способ и устройство наход тс в стадии промышленного испытани .At present, the method and apparatus are in the process of industrial testing.

Claims

1.Akopov E.A. Cleaning of the bottom holes of deep wells, m., Nedra, 1970, p. 22-23.

2. US patent number 2794617, cl. 175-323, published. 1957.

3. USSR author's certificate for application number 2681465/03,

cl. E 21 B 21/00, 1978.