НАДДОЛОТНЫЙ ПЕРЕВОДНИК

НАДЦОЛОТНЫЙ ПЕРЕВОДНИК
Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности, в частности к нефтегазодобыче, и применяется в буровых установках для передачи вращающего момента и подачи промывочной жидкости от буровой на долото.
Известна конструкция наддолотного переводника, принятая за прототип (см. книгу Иночкин П.Т., Справочник бурового мастера. М., Недра, 1968, стр. 216, табл.106), состоящая из корпуса с выполненным в нем каналом для подачи промывочной жидкости к долоту.
Недостатком данной конструкции наддолотного переводника является невозможность влияний на повыщение скорости бурения.
В основу полезной модели поставлена задача увеличения скорости бурения путем снижения гидростатического давления на разрушенную породу в призабойной зоне скважины.
Поставленная задача решается тем, что в наддолотном переводнике, содержащем корпус с выполненным в нем каналом для подачи промывочной жидкости к долоту, согласно полезной модели, в корпусе под углом к оси наддолотного переводника вьшолнен, по крайней мере, один боковой канал, примыкающий к каналу для подачи промывочной жидкости, а на выходе из бокового канала установлен эжекторный узел, сообщенный с эжекторной камерой, выполненной в корпусе переводника, при этом корпус переводника дополнительно снабжен каналом для подсоса, соединенным с нижней частью эжекторной камеры. Боковой канал выполнен под углом 10-15 градусов к оси переводника. Эжекторный узел содержит съемную втулку. Эжекторный узел содержит съемную заглушку. Съемная втулка выполнена в форме усеченного конуса. Съемная втулка содержит канал, продольное сечение которого выполнено в форме равнобокой трапеции. Втулка выполнена из победита.
Бурение производится на значительных глубинах. Для того, чтобы извлечь разрушенную долотом породу, через канал в буровой трубе подают промьгеочную жидкость, которая вымывает разрушенную породу и выводит ее в радиальном направлении от центра бурения и затем на поверхность. Большие глубины, на которых производится бурение и промывочная жидкость, обеспечивают высокое гидростатическое давление на частицы разрушенной породы. Чтобы преодолеть силы, вызванные присутствием гидростатического столба и произвести отрыв и вьтод породы из призабойной зоны скважины, необходимо прикладывать значительные силы, которые обеспечиваются подающейся в призабойную зону скважины промывочной жидкостью. Разрушенная долотом порода покидает призабойную зону скважины медленно, тем самым, существенно за гедляет процесс бурения в целом. Снизив гидростатическое давление на породу, можно было бы увеличить скорость, с которой разрушенная порода покидала бы призабойную
Мк.л. Е21 в 17/00
зону скважины, тем самым, увеличив скорость бурения в целом. Однако снижать гидростатическое давление необходимо лишь непосредственно в призабойной зоне скважины. Снижение давления вдоль ствола скважины приводит к разрушению породы, расположенной вокруг буровой трубы, что приведет к негативным последствиям. Поэтому, конструкция представленного наддолотного переводника рассчитана на то, чтобы выполнять три основных функции. Первые две - это ранее приведенные функции - передача вращающего момента и подача промывочной жидкости к долоту скважины, а третья - снижение гидростатического давления в призабойной зоне скважины. Третья функция - снижение гидростатического давления в призабойной зоне скважины, обеспечивается следующими конструктивными особенностями наддолотного переводника: в корпусе наддолотного переводника выполнен боковой канал, примыкающий к каналу для подачи промывочной жидкости; в конце бокового канала установлен эжекторный узел, в свою очередь сообщенный с эжекторной камерой; эжекторная камера соединена с призабойной зоной скважины через канал подсоса. Через боковой канал отбирают часть промывочной жидкости. Давление во все стороны распространяется одинаково, и через боковой канал жидкость под высоким давлением попадает в эжекторный узел. В эжекторном узле расположена вставка, через которую протекает жидкость под давлением. При этом, вставка выполнена из износостойкого материала, например, победита. Во вставке вьшолнен канал конической формы, то есть поперечное сечение эжектора на входе в эжекторную камеру мало и обеспечивает очень высокую скорость выхода промьгеочной жидкости из эжекторного узла в эжекторную камеру. Зона вькода рабочей жидкости из эжекторного узла в эжекторную камеру конструктивно расположена возле места сообщения канала подсоса с эжекторной камерой. Высокая скорость выхода промывочной жидкости из эжектора в эжекторную камеру создает в районе выхода зону разряжения, присутствие которой обеспечивает подсос жидкости из призабойной зоны, то есть снижает гидростатическое давление непосредственно в призабойной зоне. Высокое давление обеспечивает высокую скорость перемещения промывочной жидкости через эжекторный узел, поэтому имеет место «вымывание материала вставки. Победит является материалом, который наиболее оптимально способен сопротивляться «вымыванию. Коническая форма втулки способствует ее надежному креплению в эжектором узле. Диапазон 10-15 градусов угла наклона оси бокового канала к оси наддолотного переводника выбран исходя из того, что если угол выбран меньще 10 градусов, то буровой раствор, выходящий из эжекторной камеры с высокой скоростью, будет оказывать абразивное воздействие на наддолоный переходник и бурильную колонну, что будет приводить к преждевременному износу инструмента; если же угол будет выбран больше 15 градусов, то промывочная жидкость, выходящий с высокой скоростью из эжекторной камеры будет разрушать стенку скважины. Как отмечено выше, в наддолотном переходнике вьшолнен, по крайней мере, один боковой канал с эжеркторным узлом. Их может быть сделано в наддолотном переводнике несколько. Чем больше их число, тем больше подсос бурового раствора из нризабойной зоны, тем больше снижается гидростатическое давление в призабойной зоне. Получается, что устанавливая заглушки в определенном количестве
эжекторных узлов, предоставляется возможность регулировать степень разряжения в призабойной зоне.
Таким образом, представленный переводник обеспечивает снижение гидростатического давления в призабойной зоне скважинь, что, в свою очередь обеспечивает повьппение скорости бурения и ускорения процесса строительства скважины в целом.
На фиг. 1 - представлен вид сверху переводника наддолотного;
На фиг.2 - представлен разрез А - А переводника наддолотного;
На фиг.З - представлен разрез Б - Б переводника наддолотного.
Наддолотный переводник состоит из корпуса 1, канала для подвода промьгеочной жидкости 2, бокового канала 3, эжекторного узла 4 со вставкой 5 и каналом 6, эжекторной камеры 7 и канала подсоса 8, заглушки 9 .
Наддолотный переводник работает следующим образом:
Вращающий момент через резьбовое соединение (не показано) передается от буровой трубы (не показана) на Наддолотный переводник, который, в свою очередь, передает вращающий момент через резьбовое соединение (не показано) на долото (не показано). Через буровую колонну промывочная жидкость подается в наддолотный переводник через канал для подвода рабочей жидкости 2 непосредственно к долоту и на забой скважины. Боковой канал 3 отбирает часть объема промывочной жидкости, поступающей в канал для подачи промывочной жидкости 2, и направляет ее на эжектор 4. Промывочная жидкость под давлением попадает во вставку 5, проходит через канал 6, выполпенный во вставке 5. Промывочная жидкость с высокой скоростью покидает пределы эжектора 4, перемещаясь в эжекторную камеру 7. За счет высокой скорости выхода промывочной жидкости из эжектора 4 в эжекторную камеру 7, в месте примыкания канала подсоса 8 создается зона разряжения, которая через канал подсоса 8 снижает гидростатическое давление в призабойной зоне скважины. Промьгеочная жидкость, выходящая из эжектора 4, покидает пределы корпуса 1 через эжекторную камеру 7. Заглущка 9 перекрывает эжекторный узел, препятствуя выходу промьгеочной жидкости через эжекторную камеру 6.
Таким образом, наддолотный переводпик помимо вьшолнения функций передатчика вращающего момепта от буровой трубы на долото, еще выполняет функцию ускорителя процесса бурения.
3