SU623954A1 - Device for building up reverse circulation in borehole - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области бурени  разведочных скважин, а именно к устройствам дл  создани  обратной циркул иич .The invention relates to the field of drilling exploration wells, namely, devices for creating reverse circulation.

Известны устройства дл  создани  обратной местной циркул ции очистных агентов iiOH колонковом бурении, предназначенные д.у(  повышении качества и эффективности бурени . Эти устройства представл ют собой рлифтно-ннез-матические снар ды, делители потока с использованием различного рода уплотнителей (паккеров), поршневые и водоструйные насосы. Наибольшее распространение получают буровые снар ды с применением водоструйных насосов Л.Devices are known for creating reverse local circulation of cleaning agents iiOH column drilling designed for dr (improving the quality and efficiency of drilling. These devices are relief-non-mathematical shells, flow dividers using various kinds of seals (packers), piston and water jet pumps. Drillstones using water jet pumps L. are the most common.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению  вл етс  эжекторный буровой снар д, в котором устройство дл  создани  обратной циркул ции в скважине включает переходник, сопло, сообщаюпдеес  с диффузором, и корпус с каналом дл  обратного потока. Обратна  циркул ци , в этих снар дах создаетс  за счет эжекции разрежени  во внутренней полости снар да 2.The closest technical solution to the described invention is an ejector drill, in which a device for creating reverse circulation in a well includes an adapter, a nozzle, communicating with a diffuser, and a housing with a channel for reverse flow. The reverse circulation in these projectiles is created by the ejection of a vacuum in the inner cavity of the projectile 2.

Облада  простотой и отсутствием подвижнь1х быстроизнашивающихс  деталей, известные эжекторные буровые снар ды имеют существенный недостаток, заключаюилийс  в том, что перепад давлени  жидкости в обратной циркул ционной системе обеспечиваетс  за счет всасывани  благодар  зжекторному разрежению. Поэтому эжекторные буровые снар ды легко згшламовываютс  с резким изменением режи.ма промывки до полного ее прекращени . Особенно ijiiacno дл  таких снар дов наличие на забое столба шлама, превышающего 1.5-2 м. В этом случае образуетс  шламова  пробка, котора , как правило, не может быть разрушена существующим перепадом давлени  .в местной циркул ционной системе.Possessing simplicity and the absence of movable wearing parts, the known ejector drill bits have a significant drawback, the conclusion is that the differential pressure of the fluid in the reverse circulation system is provided by suction due to the injection pressure. Therefore, ejector drills easily collapse with a drastic change in the flushing mode until it is completely stopped. Especially ijiiacno for such projectiles, the presence of a sludge column at the bottom exceeding 1.5-2 m. In this case, a sludge plug is formed which, as a rule, cannot be destroyed by the existing pressure drop in the local circulation system.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности бурени  за счет увеличени  перепада давлени  при обратной циркул ции .The aim of the invention is to increase the drilling efficiency by increasing the pressure differential during reverse circulation.

Цель достигаетс  тгм, что сопло вьитолнено кольцевым, а диффузор образован наружной поверхностью корпуса, выполненной конусообразной, и стенками скважины, причем канал корпуса сообщаетс  со скважинным пространством вьиие сопла.The goal is to achieve a TGM, that the nozzle is ring-filled, and the diffuser is formed by the outer surface of the body, made cone-shaped, and the walls of the well, and the channel of the body is connected to the well space of the nozzle.

Claims (2)

На чертеже показано г|:)едлагае.мое .устройство во )3заимосв зи его с верхней и-нижней част ми бурового снар да и со стенками скважины. Устройство состоит из переходника 1, кольцевого сопла 2 и корпуса 3 с конусо образной наружной поверхностью, нижн   часть которого соедин етс  с колонковым или другим буровым набором 4. В переходнике 1 выполнен канал а дл  подачи очистного агента из бурильных труб 5. Между верхней конической частью корпуса 3 и переходником образован кольцевой канал i сопла 2, выход щий в затрубное пространство под острым углом к оси скважины. Нижн   часть корпуса плавно сужаетс  книзу и образует со стенками скважины расшир ющуюс  книзу кольцевую камеру С- В корпусе выполнен центральный канал d, соедин ющийс  со скважинным пространством выше кольцевого канала 6 сопла 2. Устройство работает следующим образом . Очистной агент из бурильных труб через канал а в переходнике 1 попадает в кольцевой канал &, где происходит ускорение и формирование потока очистного агента по всему периметру наружного корпуса под острым углом в направлении к забою скважины . Узкое пространство между корпусом и стенка.ми скважины в месте истечени  очистного агента по всему периметру корпуса обеспечивает достаточную кинетическую энер гию и-сплошность потока и исключает возможность изменени  его направлени  в этом месте. Последующее расширение потока в диффузоре преобразует кинетическую энергию движени  в потенциальную энергию давлени , котора  вызывает обратную .местную циркул цию очистного агента по центральному каналу d через забой скважины. Описываемое устройство позвол ет регулировать обратную циркул цию в широких пределах и, таким образом, обеспечивает Bhi-.p необходимого технологического режима промывки скважины. Простота изготовлени  и эксплуатационна  надежность устройства дает возможность широкого его распространени . Технико-экономическа  целесообразность применени  такого устройства определ етс  следующим положительным эффектом: снижением брака в колонковом бурении из-за низкого выхода керна; повышением механических и .рейсовых скоростей бурени  вследствие улучщени  условий отработки алмазных и твердосплавных коронок и уменьшени  самозаклинок керна; возможность перехода на малые более производительные диаметры бурени  скважин; расширением области применени  таких прогрессивных способов бурени , как гидроударные и пневмоударные. Устройство было изготовлено и испытано в Уральской геологоразведочной экспедиции. Результаты испытаний положительные. При внедрении этого устройства только в Уральском территориальном геологическом управлении экономический эффект составл ет не менее ста тыс ч рублей. Формула изобретени  Устройство дл  создани  обратной циркул ции в скважине, включаюшее переходник, сопло, сообщающеес  с диффузором, и корпус с каналом дл  обратного потока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности бурени  за счет увеличени  перепада давлени  при обратной циркул ции, сопло выполнено кольцевым, а диффузор образован наружной поверхностью корпуса, выполненной конусообразной, и стенками скважины, канал корпуса сообщаетс  со скважинным пространством выше сопла . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Волков А. С. и Волокитенков А. А. Бурение скважин с обратной циркул цией промывочной жидкости. М., «Недра, 1970, с. 85 и 137. The drawing shows d |:) the device. My device is in) 3 its interconnection with the upper and lower parts of the drill string and the walls of the well. The device consists of an adapter 1, an annular nozzle 2 and a housing 3 with a conical outer surface, the lower part of which is connected to a core or other drilling set 4. In adapter 1, a channel a is made for supplying the cleaning agent from the drill pipe 5. Between the upper conical part The housing 3 and the adapter form an annular channel i of the nozzle 2, which extends into the annulus at an acute angle to the axis of the well. The lower part of the body gradually narrows downwards and forms an annular chamber C-expanding downward with the walls of the well. In the housing there is a central channel d connected to the well space above the annular channel 6 of the nozzle 2. The device works as follows. The cleaning agent from the drill pipe through the channel a in the adapter 1 enters the annular channel & where the acceleration and formation of the flow of the cleaning agent occurs around the perimeter of the outer casing at an acute angle towards the bottom of the well. The narrow space between the shell and the wall of the well at the point of outflow of the cleaning agent along the entire perimeter of the shell provides sufficient kinetic energy and continuity of flow and eliminates the possibility of changing its direction in this place. The subsequent expansion of the flow in the diffuser converts the kinetic energy of the movement into the potential energy of pressure, which causes the reverse circulation of the cleaning agent through the central channel d through the bottom hole. The described device allows to regulate the reverse circulation over a wide range and, thus, provides Bhi-.p with the necessary technological mode of flushing the well. The simplicity of manufacture and operational reliability of the device allows its wide distribution. The feasibility of using such a device is determined by the following positive effect: a decrease in scrap in core drilling due to a low core yield; an increase in mechanical and cruise drilling rates due to improved conditions for diamond and carbide crowns and a decrease in core self-hardening; the possibility of transition to smaller, more efficient drilling diameters; expansion of the field of application of such progressive drilling methods as hydropercussion and pneumoshock. The device was manufactured and tested in the Ural Exploration Expedition. The test results are positive. With the introduction of this device only in the Urals Territorial Geological Administration, the economic effect is not less than one hundred thousand rubles. Claims An apparatus for producing reverse circulation in a well, including an adapter, a nozzle communicating with a diffuser, and a housing with a channel for return flow, characterized in that, in order to increase the drilling efficiency by increasing the differential pressure during reverse circulation, the nozzle is formed annular, and the diffuser is formed by the outer surface of the body, made conical, and the walls of the well, the body channel is in communication with the well space above the nozzle. Sources of information taken into account during the examination: 1. Volkov A. S. and Volokitenkov A. A. Drilling of wells with reverse circulation of washing liquid. M., “Nedra, 1970, p. 85 and 137. 2.Авторское свидетельство СССР jsfo.l66293,кл. Е 21 В 21/00, 1963.2. USSR author's certificate jsfo.l66293, cl. E 21 B 21/00, 1963.