Подземное гидромеханическое устройство

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности может служить составной частью осциллятора для бурильной колонны, предназначенного для создания гидромеханических импульсов, воздействующих на бурильную колонну с целью уменьшения сил трения о стенки скважины и повышения механической скорости при бурении наклонно направленных и горизонтальных скважин. Предлагаемое устройство может быть использовано также и в других подземных гидромеханических устройствах (например, в гидравлических нагружателях).
Известен осциллятор, приведенный в каталоге фирмы (National Oilwell Varco) и осциллятор защищенный патентом РФ №2565316 (класс Е21В 28/00 с приоритетом 21.05.2014).
Конструкция осциллятора состоит из двух сборочных единицу - генератора продольных перемещений (ГПП) и генератора импульсов давления (ГИД).
Недостатком ГПП, входящего в конструкцию осциллятора и защищенного вышеуказанным патентом, является прямая передача гидравлических импульсов от ГИД на пружину ГПП без каких-либо гидравлических усилителей, что предопределяет необходимость создания в клапанной паре ГИД или другом генераторе значительного перепада давления, что снижает эффективность устройства.
Сущность предложенного технического решения дается в описании и на фигурах.
На фиг. 1 изображен общий вид подземного гидромеханического устройства. На ней показаны: I - генератор продольных перемещений, II - генератор импульсов давлений.
На фиг. 2 изображено продольное сечение предлагаемого устройства.
Подземное гидромеханическое устройство (фиг. 2) включает в себя сборку корпусных деталей, состоящую из нижнего переводника 1, корпуса 2, средних переводников 3 и 4 и верхнего переводника 5. Внутри корпуса 2 располагается полый сердечник 6 и трубка 7, между которыми помещаются пружины 8. Кольцевое пространство между сердечником 6 и деталями 2, 3 и 5 заполняется маслом. Внутри этой полости для передачи реактивного момента между деталями 5 и 6 имеется шлицевое соединение 9. Поршень-компенсатор 10 с уплотнениями 11, 12 и уплотнение 13 обеспечивают герметичность масляной ванны. Детали 3 и 14 представляют собой собранный корпус. В переводнике 4 выполняется по меньшей мере один уступ 14 (в данном случае представлен как элемент детали 4), а на хвостовике трубки 7 устанавливается также по меньшей мере один поршень 15. При этом в переводнике 4 ниже уступа 14 выполняются сквозные радиальные отверстия 16. Введение уступа 14 в переводнике 4 и кольцевого поршня 15 обеспечивают функцию гидроусилителя и увеличивают дополнительную осевую гидравлическую силу, способствующую выдвижению корпуса вниз, что является принципиальным отличием от известных конструкций аналогичного назначения.
Подземное гидромеханическое устройство работает следующим образом.
При агрегировании устройства с ГИД гидравлические импульсы создают осевую силу, периодически действующую на пружину 8 и вызывающую возвратно-поступательное движение корпуса 2 и связанного с ним КНБК или части бурильной колонны.
Применение заявляемой конструкции позволит повысить эффективность существующих конструкций осцилляторов, прежде всего за счет существенного уменьшения потребляемого перепада давления в ГИД, что будет положительно сказываться на гидравлическом балансе процесса бурения.