RU9882U1 - Призабойный гидроциклонный шламоуловитель - Google Patents

Abstract

1. Призабойный гидроциклонный шламоуловитель, включающий корпус с тангенциальными впускными окнами и пакером над ними, шламосборник, верхний переходник с радиальными выпускными окнами, нижний переходник и установленную между переходниками напорную трубку, отличающийся тем, что в верхней части корпуса на уровне впускных окон установлен сливной патрубок.2. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что напорная трубка в нем имеет диаметр в пределах 0,55 - 0,7 диаметра сливного патрубка.3. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса имеет цилиндроконическую форму.

Description

ПШЗАБОЙНЫЙ ГИДРОЩЮГОННЫЙ ШШШОУЮВИТЕЛЬ

Призабойный шламоуловитель относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам очистки промывочных жидкостей от шлама, образующегося при разрушении горных пород в процессе бурения скважин.

Большинство известных призабойных гидроциклонных шламоуловителей используются в эжекторных и других колонковых снарядах с обратной циркуляцией промывочной жидкости с движением восходящего потока по внутреннему каналу устройства.

Типичный для этой группы гидроцЕклонный шламоуловитель (рис,39 в книге В,П, Дерусова Обратная промывка при бурении скважин, М,, Недра, 1984, c,IIO-III) представляет собой встроенный в эжекторный колонковый снаряд трубчатый корпус с входными

ЕГОРОВ Николай Гаврилович МШ Е 21 В 21/00

отверстиями, в котором на сливном патрубке навита шнековая спираль, а под ним расположен JiuiawjocdopHiiK,

Недостатком этого и других шлшлоуловителей данного типа является невозможность их использования при бурении с наиболее шроко применяемой прямой циркуляцией промывочной жвдкости, когда к забою промывочная жидкость подается по внутреннему каналу, а восходящий поток движется в кольцевом зазоре гледду колонковой трубой и стенками скважины,

Более близким по технической сущности и получаемому результату является шламоулавливающее устройство конструкции ПГО Севкавгеология (проспект Устройство для шламоулавливания, Ессентуки, 1990), которое применяется при прямой промывке.

Шламоулавливающее устройство включает в себя корпус с тангенциальнырли впускными окнаш-i и пакером над ниш1, шламосборник, верхний переходник с радиальными выпускными окнами, нижний переходник и установленную меаду переходниками напорную трубку. Внутри корпуса выше и ниже впускных окон выполнена шламосгонная резьба, предназначенная для направления вниз промывочной жидкости, обогащенной шламом.

Недостатком этого шламоприёмного устройства является невысокая эффективность очистки промывочной жидкости, что обусловлено, в первую очередь, активным взаимодействием входящего и восходящего потоков промывочной жидкости из-за отсутствия разделяющей их преграды в виде сливного патрубка. Кроме того, диаметр напорной трубки не соответствует диаметру воздушного столба, обычно образующегося при работе гидроциклона и равного О,55,,,0,7 диаметра сливного патрубка (см, а,с,СССР 1375348 МШ В 04 С 5/16), Что касается шжней пшамосгонной резьбы, она является полезной, но эффективность её ниже традиционной цилиндро-конической формы внутренней поверхности гидроциклона.

Полезная модель направлена на создание более эффективной и надежной конструкции призабойного гидроциклонного шламоуловителя.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в верхней части корпуса на уровне впускных окон установлен сливной патрубок, скрепленный своей верхней частью с верхним )еходником; напорная трубка имеет диаметр в пределах О,55,,,О,7 диаметра сливного патрубка, а внутренней поверхности корпуса придана цшшцйро-конйческая форма.

Благодаря наличию сливного патрубка предотвращается активное перемешивание входящего и восходящего потоков промывочной жидкости. Напорная трубка, имеющая диаметр в переделах 0,55...0,7 диаметра сливного патрубка, стабртлизирует поток жидкости в полости гидроциклонного щламоуловителя, благодаря чему предотвращается попадание крупных частиц пшама в слив. Цилиндро-коническая форма внутренней поверхности корпуса iiwaivioуловителя способствует снижению масштаба турбулентности циркулирующих потоков. Благодаря действию всех перечисленных факторов повышаются эффективность очистки промывочной жидкости от шлама и надежность работы шламоуловителя.

Предлагаемый призабойный гидроциклонный шламоуловитель изображен на фиг,1 (общий вид, продольный разрез) и фиг,2 (поперечное сечение по А-А),

Призабойный гидроциклонный шламоуловитель (фиг,1) жит корпус I, шламосборник 2, верхний (3) и нижний (4) переходники, напорнзгю трубку 5 и сливной патрубок 6, В верхней части корпуса I выполнены тангенциальные впускные окна а (фиг,1,2), направленные в сторону вращения бурового снаряда при бурении, Б верхнем переходнике 3 выполнены радиально-наклонные выпускные окна в, Кщичество и размер окон определяются диаметром шламоуловителя и режимом бурения (в основном, количеством промывочной жидкости), Верхний переходник 3 оснащен утолщением, винтовым или иным пакером, создающим местное сопротивление прокачиваемой промывочной жидкости. Диаметр напорной трубки находится в пределах О,55,,,О,7 диаметра сливного патрубка.

При бурении промывочная жидкость из колонны бурильных труб (не показана) по напорной трубке 5 поступает к забою скважины и, обогащенная шламом, по кольцевому зазору между шламоуловителем и стенками скважины поднимается вверх. Благодаря наличию местного сопротивления над впускными окнами в виде утолщения, винтового или иного пакера жидкость под давлением поступает во внутреннюю полость шламоуловителя, при этом, благодаря тангенциальному исполнению впускных окон и их направлению в сторону вращения бурового снаряда, создается скоростной напор, способствующий увеличению окружной скорости вращения промывочной жидкости в полости шламоуловителя. Шлам под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам корпуса и под действием

силы тяжести, совпадающей на первом этапе, благодаря наличию сливного патрубка, с направлением потока жидкости, оседает вниз и поступает в шламосборник 2, Очищенная жидкость через сливной патрубок 6 и радиально - наклонные выпускные каналы в выходит выше пакера в зазор между бурильными трубами и стенками скважины, по которорлу поднимается на поверхность, Зав.патентноинформащшнным бюро -:: f: fАвтор,Ю д./ «П. Березка Н.Г.Егоров

Claims (3)

1. Призабойный гидроциклонный шламоуловитель, включающий корпус с тангенциальными впускными окнами и пакером над ними, шламосборник, верхний переходник с радиальными выпускными окнами, нижний переходник и установленную между переходниками напорную трубку, отличающийся тем, что в верхней части корпуса на уровне впускных окон установлен сливной патрубок.

2. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что напорная трубка в нем имеет диаметр в пределах 0,55 - 0,7 диаметра сливного патрубка.

3. Шламоуловитель по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса имеет цилиндроконическую форму.