SU1802074A1 - Bottom hole sludge breaker - Google Patents

Description

Изобретение относится к бурению скважин, а конкретно к устройствам для промывки (очистки) скважин от шлама в процессе бурения, и может быть использовано при бурении скважин большого диаметра роторными станками с насосами малой производительности.The invention relates to drilling wells, and in particular to devices for washing (cleaning) wells from sludge during drilling, and can be used when drilling large diameter wells with rotary machines with low capacity pumps.

Целью настоящего изобретения является предупреждение и устранение осложнений при бурении глинистых пород.The aim of the present invention is the prevention and elimination of complications when drilling clay rocks.

Конструкция шламодробителя показана на чертеже.The design of the sludge shredder is shown in the drawing.

Он состоит из корпуса 1 с осевым каналом. установленного внутри канала поршня 2 с пружиной 3, одетой на шток 4, промывочных окон 5, приемной камеры смешения 6, диффузора 7 с шероховатой поверхностью, .кольца 8 с прерывателем потока 9« концентрично размещенных на корпусе на. уровне промывочных окон, очистных ножейIt consists of a housing 1 with an axial channel. installed inside the channel of the piston 2 with a spring 3, mounted on the rod 4, flushing windows 5, a receiving mixing chamber 6, a diffuser 7 with a rough surface, a ring 8 with a flow switch 9 "concentrically placed on the housing on. level of washing windows, cleaning knives

10. размещенных в промывочных окнах и на штоке 4, каналов 11, соединяющих поршневую полость с промывочными окнами и шарика 12, установленного на поршне 2.10. located in the washing windows and on the rod 4, channels 11 connecting the piston cavity with the washing windows and a ball 12 mounted on the piston 2.

Шламодробитель работает следующим образом. При вращающемся инструменте шарик 12 под действием центробежных сил размещается у стенки цилиндра и освобождает промывочный канал в поршне 2 для прохода промывочной жидкости через сопло в штоке 4, затем проходит в камеру смешения 6 и диффузор 7. При этом в результате взаимодействия струи в камере смешения и диффузоре возникает эжектируемый поток и круговая местная циркуляция, как это показано на фиг. 2 с производительностью в 3-4 раза большей, чем производительность поверхностного насоса. При этом процесс интенсификации бурения значительно увеличивается и растет механическая скорость бурения. ОсоSlurry crusher works as follows. With a rotating tool, the ball 12 under the action of centrifugal forces is placed near the cylinder wall and releases the washing channel in the piston 2 for the washing liquid to pass through the nozzle in the rod 4, then passes into the mixing chamber 6 and the diffuser 7. Moreover, as a result of the interaction of the jet in the mixing chamber and the diffuser generates an ejected flow and local circular circulation, as shown in FIG. 2 with a productivity of 3-4 times greater than the performance of a surface pump. At the same time, the process of intensification of drilling increases significantly and the mechanical speed of drilling increases. Oso

1802074 А1 бенно резко возрастает эта скорость при встрече глинистых пород.1802074 A1, this speed increases dramatically when clay rocks meet.

С другой стороны в результате повышения-механической скорости нарастает плотность глинистого раствора, образуются глинистые сальники, которые забивают промывочные окна и нормальный процесс бурения прекращается. Для того, чтобы нормализовать этот процесс в данной конструкции существуют три варианта. Первый вариант связан с вращением кольца 8 с пластинами 9 относительно корпуса 1 периодическим перекрытием промывочных окон, что создает в промывочных окнах гидродинамические нагрузки способствующие их очистке.On the other hand, as a result of an increase in mechanical speed, the density of the clay solution increases, clay seals form, which clog the washing windows, and the normal drilling process stops. In order to normalize this process in this design, there are three options. The first option is associated with the rotation of the ring 8 with the plates 9 relative to the housing 1 by periodically overlapping the washing windows, which creates hydrodynamic loads in the washing windows that facilitate their cleaning.

Если этого окажется недостаточно и окна все таки забьются,' необходимо прекратить вращение без прекращения промывки. При этом шарик 12 скатывается к центральному каналу, перекрывает его и над поршнем возникает повышенное давление. Пружина под поршнем сжимается, поршень перемещается вниз, открывает каналы 11 и гидравлической струей промывки разрушается глинистый сальник в промывочных окнах. Перемещение очистных ножей в промывочных окнах при движении вместе с поршнем и штоком также способствует устранению осложнения. Таким образом периодическое выключение вращения инструмента является эффективным средством предупреждения и ликвидации сальников в промывочных окнах шламодробителя.If this is not enough and the windows still clog, 'stop rotating without stopping the flushing. In this case, the ball 12 rolls down to the central channel, blocks it and an increased pressure arises above the piston. The spring under the piston is compressed, the piston moves down, opens the channels 11 and the clay gland in the washing windows is destroyed by a hydraulic flushing jet. The movement of the cleaning knives in the washing windows when moving together with the piston and rod also helps to eliminate the complication. Thus, periodic turning off the rotation of the tool is an effective means of preventing and eliminating oil seals in the washing windows of the sludge shredder.

Все это дает возможность значительно повысить эффективность бурения глинистых пород с применением забойного шламодробителя.All this makes it possible to significantly increase the efficiency of drilling clay rocks using a downhole slurry crusher.

Предлагаемое решение позволяет предупреждать осложнения и в несколько раз увеличить технические скорости-бурения в глинистых породах.The proposed solution allows you to prevent complications and several times increase the technical speed-drilling in clay rocks.

Claims (3)

Формула изобретенияClaim 1. Забойный щламодробитель, содержащий корпус с осевым каналом, приемную камеру с промывочными окнами и струйный насос с соплом и диффузором с шероховатой внутренней поверхностью, отл и чающий с я тем, что, с целью предупреждения и устранения осложнений при бурении глинистых пород, он снабжен установленным в корпусе подпружиненным поршнем с полым штоком и соплом, шаровым клапаном, размещенным на верхней поверхности поршня, корпус выполнен с продольными каналами, сообщающими поршневую полость с промывочными окнами, при этом поршень установлен с возможностью осевого перемещения ниже входных отверстий продольных каналов корпуса. ·1. A downhole slurry crusher comprising a housing with an axial channel, a receiving chamber with flushing windows, and a jet pump with a nozzle and a diffuser with a rough inner surface, distinguished by the fact that, in order to prevent and eliminate complications when drilling clay rocks, it is equipped with installed in the housing by a spring-loaded piston with a hollow stem and nozzle, a ball valve located on the upper surface of the piston, the housing is made with longitudinal channels communicating the piston cavity with flushing windows, while the piston is installed flax axially movable below the inlet openings of the longitudinal channels of the housing. · 2. Шламодробитель по п. 1, о т л и чающий с я тем, что он снабжен кольцом с прерывателем потока, концентрично.размещенным на корпусе на уровне промывочных окон.2. The sludge shredder according to claim 1, with the fact that it is equipped with a ring with a flow breaker concentrically placed on the housing at the level of the washing windows. - 3. Шламодробитель поп. ! о т л и чающий с я тем, что шток выполнен с очистными ножами на нижнем торце, размещенными в промывочных окнах.- 3. Slurry crusher pop. ! This is due to the fact that the rod is made with cleaning knives at the lower end located in the washing windows.