SU1633087A1 - Oscillator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазовой1 промышленности, более конкретно к технике бурени  нефтегазовых скважин, и предназначено дл  предупреждени  и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет использовани  его дл  предупреждени  и ликвидации прихватов . Генератор колебаний содержит полый корпус, в полости которого установлена турбина на полом валу с эксцентричным грузом. Над турбиной расположена перегородка, внутри которой на срезаемых штифтах соосно с валом установлена втулка, выполненна  в виде сопла и оснащенна  седлом под бросовый запорный орган. Втулка совместно с полым валом турбины образует эжектор. При прохождении промывочной жидкости через эжектор образуетс  дополнительный циркул ционный поток, проход щий через лопатки турбины, обеспечива  вращение последней. При этом за счет эксцентричного груза возникают поперечные колебани  бурильной колонны, способствующие предупреждению прихватов . При прихвате колонны перекрытие потока промываемой жидкости бросовым шаровым запорным органом вызывает разрушение штифтов, втулка с помощью направл ющих планок соедин етс  с валом, перекрыва  его. Весь поток промывочной жидкости проходит через лопатки турбины, вызыва  ее вращение и как следствие мощные поперечные и продольные колебани . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. § (/ оь со со о 00 JThe invention relates to the oil and gas industry, more specifically to the technique of drilling oil and gas wells, and is intended to prevent and eliminate sticking of drill pipes when drilling oil and gas wells. The purpose of the invention is to expand the field of application of the device by using it to prevent and eliminate sticking. The oscillator includes a hollow body, in the cavity of which a turbine is mounted on a hollow shaft with an eccentric weight. A partition is located above the turbine, inside of which a sheath is installed coaxially with the shaft, which is designed as a nozzle and is equipped with a saddle for a rejection valve. The sleeve together with the hollow shaft of the turbine forms an ejector. When the flushing fluid passes through the ejector, an additional circulating flow is generated, passing through the turbine blades, ensuring the rotation of the latter. In this case, due to the eccentric load, transverse oscillations of the drill string occur, which help prevent sticking. At sticking of the column, the overlapping of the flow of the rinsed liquid with a waste ball valve causes the destruction of the pins, the sleeve is connected to the shaft by means of the guide bars, blocking it. The entire flow of washing liquid passes through the turbine blades, causing its rotation and, as a consequence, powerful transverse and longitudinal vibrations. 1 hp f-ly, 2 ill. § (/ оо со о о 00 J

Description

Изобретение относитс  к технике бурени  нефтегазовых скважин, а именно к технике предупреждени  и ликвидации прихватов бурильных труб при проводке нефтегазовых скважин методом создани  колебаний.The invention relates to the technique of drilling oil and gas wells, namely to the technique of preventing and eliminating the sticking of drill pipes when setting up oil and gas wells by the method of creating vibrations.

Цель изобретени  - расширение области применени  генератора за счет использовани  его дл  предупреждени  и ликвидации прихватов.The purpose of the invention is to expand the scope of the generator by using it to prevent and eliminate sticking.

На фиг. 1 изображен генератор колебаний при предупреждении прихватов; на фиг. 2 - то же, при ликвидации прихватовFIG. 1 shows the oscillator when sticking warning; in fig. 2 - the same, with the elimination of sticking

Генератор содержит полый корпус 1, в полости которого установлена перегородка 2 с зафиксированной в ней на срезаемых штифтах 3 втулкой 4, выполненной в виде сопла. Во втулке 4 размещено седло 5 под бросовый шаро316The generator contains a hollow body 1, in the cavity of which a partition 2 is installed with a sleeve 4 fixed in it on shear pins 3, made in the form of a nozzle. Saddle 5 is placed under sleeve 4 for a cast-in ball

вой запорный орган 6. Втулка 4 с седлом 5 расположена над турбиной 7 со- осно с полостью вала 8 на рассто нии большем продольного размера втулки. На полом валу 8 турбины 7 установлен эксцентричный груз 9, .периодически перекрывающий отверстие 10 различного сечени  шайбы 11. Седло оснащено направл ющими планками 12 и выполнено с углубленной посадочной поверхностью 13, в нижней части которой установлен магнитный фиксатор 14.The locking member 6. A sleeve 4 with a saddle 5 is located above the turbine 7 with the cavity of the shaft 8 at a distance greater than the longitudinal size of the sleeve. An eccentric weight 9 is mounted on the hollow shaft 8 of the turbine 7. A periodic opening of the opening 10 of different sections of the washer 11 is used. The saddle is equipped with guide bars 12 and has a recessed seat 13, in the lower part of which there is a magnetic retainer 14.

Генератор колебаний работает следующим образом.The oscillation generator works as follows.

Генератор колебаний включаетс  в компановку бурильной колонны и устанавливаетс  в зоне неустойчивых пород , где существует больша  веро тность возникновени  прихватов. В про- цессе бурени  скважины промывочна  жидкость, проход  через седло 5 и втулку 4, выполненную в виде сопла, и полый вал 8, выполн ющий функцию камеры смешивани , образующий с втул- кой 4 эжектор, эжектирует промывочную жидкость, наход щуюс  в полости корпуса 1 между перегородкой 2 и турбиной 7, образу  при этом циркул ционThe oscillator is included in the drill string assembly and is installed in the zone of unstable rocks where there is a greater likelihood of sticking. During the well drilling process, the flushing fluid, the passage through the saddle 5 and the sleeve 4, made in the form of a nozzle, and the hollow shaft 8, which performs the function of a mixing chamber, forming an ejector with the sleeve 4, eject the washing liquid that is in the housing cavity 1 between the baffle 2 and the turbine 7, thus forming a circulation

4four

ном 6, направл ема  планками 12, соедин етс  с полым валом 8, перекрыва  его. Это приводит к возникновению мощного гидравлического удара, создающего продольное колебание бурильной колонны. После перекрыти  полого вала 8 промывочна  жидкость, протека через ступени турбины 7 пб кольцевой полости между стенкой корпуса 1 и турбиной 7 через пропускные отве.с- ти  10 шайбы 11, приводит в высокочастотные вращени  турбину 7 с закрепленным на ней эксцентричным грузом 9, поочередно перекрывающим отверстие 10 различного сечени . В результате высокочастотного вращени  эксцентричного груза 9 возникают поперечные колебани  бурильной колонны в зоне прихвата, а за счет поочередного перекрыти  отверстий 10 различного сечени  возникают продольные колебани  по причине изменени - гидравлического сопротивлени  потоку промывочной жидкости.No. 6, guided by the strips 12, is connected to the hollow shaft 8, overlapping it. This leads to a powerful hydraulic shock, creating a longitudinal oscillation of the drill string. After the hollow shaft 8 overlaps, the flushing fluid, having flowed through the turbine steps 7 pb of the annular cavity between the wall of the housing 1 and the turbine 7, through the pass-through holes of 10 washers 11, causes the high-frequency rotation of the turbine 7 with an eccentric weight 9 fixed on it 10 hole of various sections. As a result of high-frequency rotation of the eccentric weight 9, transverse oscillations of the drill string occur in the stuck zone, and due to the alternate closure of the openings 10 of various sections, longitudinal vibrations occur due to the change in the flow resistance of the flushing fluid.

Claims (2)

1. Генератор колебаний, включающий полый корпус с установленными в1. Oscillation generator, including a hollow body with installed in ный поток, проход щий через отверстие 30 его полости турбиной на полом валуthe flow of fluid passing through the opening 30 of its cavity by a turbine on the hollow shaft 10 шайбы 11 по кольцевой полости, образованной стенкой корпуса 1 и турбиной 7, привод  последнюю во вращение . При этом за счет смещенной массы эксцентричного груза 9 возникают незначительные поперечные колебани  бурильной колонны. Это способствует укреплению стенки скважины в зоне неустойчивых пород.10 washers 11 in the annular cavity formed by the wall of the housing 1 and the turbine 7, the drive last in rotation. In this case, due to the displaced mass of the eccentric weight 9, insignificant transverse oscillations of the drill string occur. This contributes to the strengthening of the borehole wall in the zone of unstable rocks. В случае возникновени  прихвата на усть  скважины в бурильную колонну бросаетс  запорный орган 6, который попадает в седло 5 и перекрывает поток промывочной жидкости. Давление над генератором колебаний резко возрастает , вследствие чего происходит разрушение срезаемых штифтов 3, при этом втулка 4 бросовым запорным орга35In the event of a stuck on the wellhead, the locking body 6 is thrown into the drill string, which enters the saddle 5 and blocks the flow of flushing fluid. The pressure above the oscillation generator increases sharply, as a result of which the shear pins 3 are destroyed, while the sleeve 4 is barred locking 4040 4545 с эксцентричным грузом, перегородкой и втулкой с седлом под бросовый шаровой запорный орган,расположенные над турбиной, отличающийс тем, что, с целью расширени  област применени  генератора за счет испол зовани  его дл  предупреждени  и ли видации прихватов, втулка выполнена в виде сопла, расположена соосно с полостью вала турбины и зафиксирова на на срезаемых штифтах перегородки при этом рассто ние между втулкой и полым валом турбины больше продольного размера втулки.with eccentric weight, baffle and sleeve with a saddle for a throw-off ball valve located above the turbine, characterized in that, in order to expand the field of application of the generator by using it to prevent and sticking, the sleeve is designed as a nozzle, coaxially with the cavity of the turbine shaft and fixed to the partition walls on the shear pins, the distance between the sleeve and the hollow shaft of the turbine is larger than the longitudinal size of the sleeve. 2. Генератор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повы шени  надежности работы, седло осна щено направл ющими планками.2. The generator according to claim 1, in connection with the fact that, in order to increase the reliability of operation, the saddle is equipped with guide bars. 5five 00 5five с эксцентричным грузом, перегородкой и втулкой с седлом под бросовый / шаровой запорный орган,расположенные над турбиной, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  генератора за счет использовани  его дл  предупреждени  и ликвидации прихватов, втулка выполнена в виде сопла, расположена соосно с полостью вала турбины и зафиксирована на срезаемых штифтах перегородки, при этом рассто ние между втулкой и полым валом турбины больше продольного размера втулки.with eccentric weight, partition and sleeve with a saddle for a waste / ball valve located above the turbine, characterized in that, in order to expand the field of application of the generator by using it to prevent and eliminate sticking, the sleeve is made in the form of a nozzle, coaxially with the cavity of the turbine shaft and is fixed on the cutting pins of the partition, while the distance between the sleeve and the hollow shaft of the turbine is larger than the longitudinal size of the sleeve. 2. Генератор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности работы, седло оснащено направл ющими планками.2. A generator as claimed in claim 1, wherein m and h ayi with the fact that, in order to increase reliability of operation, the saddle is equipped with guide bars. Ф-5F-5 10ten ЮYU