Скважинный осциллятор

Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть использовано как забойный инструмент для возбуждения низкочастотных колебаний промывочной жидкости.

Существующие конструкции вибраторов имеют недостатки: низкая долговечность устройства из-за наличия многошарнирного перекидного клапана, малая эффективность.

Скважинный осциллятор состоит из корпуса, переводников, клапана, связанного при помощи оси. Внутри корпуса установлена калиброванная втулка, внутри которой на оси установлен клапан, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, нижний утолщенный конец связан с осью. Клапан имеет возможность совершать колебательные движения вокруг оси. Втулка имеет возможность пропуска промывочной жидкости при спуске скважинного осциллятора в скважину.

Экономический эффект складывается за счет вибрационных нагрузок на долото.

Изобретение относится к оборудованию для бурения глубоких скважин и может быть использовано как забойный инструмент для возбуждения низкочастотных колебаний промывочной жидкости.

Известны различные конструкции виброусилителей (с трехлопастным гидроприводом, с перекидным клапаном, с регулируемой динамикой, с гидравлическим усилителем) [1]. Они имеют ряд недостатков: сложность клапанных или золотниковых узлов, наличие пружин в клапанных и возвратных узлах, что приводит к быстрому отказу вследствие недолговечности, сложность конструкции.

Известен скважинный вибратор для бурения глубоких скважин [2]. Недостатком данного устройства является низкая долговечность и сложность конструкции.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения глубоких скважин за счет возбуждения низкочастотных колебаний промывочной жидкости.

Указанная цель достигается тем, что он снабжен относительно корпуса калиброванной втулкой, внутри которой на оси установлен клапан, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, нижний утолщенный конец связан с осью. Клапан имеет возможность совершать колебательные движения вокруг оси. Втулка имеет возможность пропуска промывочной жидкости при спуске скважинного осциллятора в скважину.

Существенным отличием заявляемого изобретения является то, что наличие клапана при поступлении жидкости в скважинный осциллятор приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото.

На фигуре 1 показана конструктивная схема скважинного осциллятора. Устройство для осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости состоит из корпуса 1, калиброванной втулки 2, установленной в корпусе, клапана 3, оси 4, диффузора верхнего 5, диффузора нижнего 6.

Устройство работает следующим образом. Промывочная жидкость (техническая вода, глинистый раствор, нефтяная эмульсия, раствор кислоты и т.п.) закачивается с поверхности насосными агрегатами и проходит по колонне насосно-компрессорных труб к скважинному осциллятору. Через проходной канал струя жидкости попадает на клапанный узел. Под ее действием клапан начинает совершать колебательные движения, наклоняясь то одной, то другой стороной к проходному каналу, в результате чего в определенные моменты времени, проходной канал оказывается перекрытым. Это приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство: продольный разрез; на фиг.2 - разрез по А-А.

Устройство состоит из корпуса 1, калиброванной втулки 2, установленной в корпусе, клапана 3, оси 4, диффузора верхнего 5, диффузора нижнего 6.

Скважинный осциллятор работает следующим образом. Промывочная жидкость (техническая вода, глинистый раствор, нефтяная эмульсия, раствор кислоты и т.п.) закачивается с поверхности насосными агрегатами и проходит по колонне насосно-компрессорных труб к скважинному осциллятору. Через проходной канал струя жидкости попадает на клапанный узел. Под ее действием клапан начинает совершать колебательные движения, наклоняясь то одной, то другой стороной к проходному каналу, в результате чего в определенные моменты времени, проходной канал оказывается перекрытым. Это приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото.

Источники информации:

1. Б.З. Султанов, М.С.Габдрахимов, P.P. Сафиуллин, А.С.Галеев. Техника управления динамикой бурильного инструмента при проводке глубоких скважин. -М.: Недра, 1997. - 109 с, 116 с, 129 с, 131 с.

2. Патент 2241816 CI RU, Е 21 В 7/24, опубл. 10.12.2004

Скважинный осциллятор для бурения скважин, включающий корпус, калиброванную втулку, внутри которой на оси размещен клапан, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, а нижний утолщенный конец жестко связан с осью, установленный с возможностью периодического перекрытия проходного отверстия.