SU956747A1 - Устройство дл герметизации усть бур щейс скважины - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ

1

Изобретение относитс  к геологоразведочному бурению, а именно к оборудованию дл  герметизации усть  скважины при бурении с обратной циркул цией промывочного агента .

Известно устройство дл  герметизации усть  скважины при бурении с пр мой промывкой , основной частью которого  вл етс  уплотнительный эластичный элемент, предотвращающий утечку жидкости между корпусом устройства и вращающейс  бурильной трубой 1.

Утечка жидкости предотвращаетс  значительным усилием прижати  уплотнительного эластичного элемента, что неизбежно влечет его повыщенный износ.

Известно также устройство дл  герметизации усть  бур щейс  скважины, включающее корпус с отводным патрубком, переводник и уплотнительный элемент, установленный на фланце соосно с колонной бурильных труб 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что дл  обеспечени  надежной герметизации требуетс  значительное усилие прижати  (нажимной гайкой) эластичного элемента к вращающейс  бурильной трубе, что

приводит к его повышенному износу, быстрому выходу из стро , а также к увеличению затрат энергии на трение в этом узле. Все это, в целом, снижает показатели эффективности бурени .

Цель изобретени  - повышение надежности герметизации при бурении с обратной циркул цией промывочного агента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено установленным под уплотнительным элементом и жестко св зан10 ным с корпусом вкладышем с осевым каналом , имеющим сверху конфузорную, в средней части - цилиндрическую и в нижней - диффузорную форму, а уплотнительный элемент выполнен с конусообразной наружной поверхностью и образует с верхней частью

15 вкладыша кольцевой конфузор.

На фиг. 1 показан герметизатор усть  скважины, общий вид; на фиг. 2 - узел I с параметрами потока жидкости в отдельных сечени х: Р - давление потока жид20 кости, V - скорость потока.

Claims (2)

1. Герметизатор усть  скважины состоит из корпуса 1, соединенного с помощью болтов 2 с вкладыщем 3, кольцевой прокладкой 4, уплотнительного эластичного элемента 5, который крепитс  фланцем 6 и болтами 7 к корпусу 1 и сопр жен с вращающейс  бурильной трубой 8 отводного патрубка 9, соединенного переходником 10, дл  креплени  устройства на обсадные трубы 11. Устройство работает следующим образом . Поток промывочного агента через патрубок 9 нагнетаетс  в устройство со скоростью Vi и давлением PI. При этом поток давит на уплотнительный эластичный элемент 5, прижима  его к вращающейс  бурильной трубе 8. В зоне резкого уменьшени  кольцевого сечени  (сечение О-О) за счет возрастани  скорости течени  до Vo происходит разрежение, т. е. понижаетс  давление потока до Ро (эффект эжекции согласно уравнени  Д. Бернулли). Так как контакт, а возможно и небольшой зазор между эластичным элементом 5 и вращающейс  бурильной трубой 8 (канал утечки промывоч-ного агента-), прилегает к зоне разрежени , то при соотношении Рд S РЗГН (Ратм - атмосферное давление) обеспечиваетс  достаточное условие его надежной герметизации в результате упом нутого эффекта эжекции. Проход  кольцевой цилиндрический зазор, промывочный агент попадает в кольцевой диффузор, где скорость потока падает до значени  УЗ, а давление увеличиваетс  до значени  Р2, за счет чего он нагнетаетс  в пространство между бурильной трубой 8 и обсадной колонной 11 по всему стволу скважины. , Предлагаемый герметизатор усть  скважины имеет по сравнению с существующими следующие преимущества: надежна  герметизаци  достигаетс  за счет использовани  свойства потока промывочного агента (эжекторного эффекта) и исключаетс  необходимость поднимать эластичный элемент; даже при наличии в зоне контакта эластичного элемента с вращающейс  бурильной трубой небольшого зазора возможно обеспечение надежной герметизации; значительно снижаетс  износ эластичного элемента и увеличиваетс  срок его службы; снижаютс  затраты энергии на трение в зоне контакта эластичного элемента и бурильной трубы. Все это в целом повыщает эффективность геологоразведочного бурени  с обратной циркул цией промывочного агента и позвол ет обеспечить экономический эффект, расчет которого приведен ниже. Предлагаема  конструкци  герметизатора усть  скважины по сравнению с известной герметизирующей головкой, позвол ет увеличить проходку за рейс, сократить врем  непроизводительных простоев, уменьшить расходы по статье «Материалы, «Износ, «Заработна  плата. Годовой экономический эффект дл  условий ГУЦР составл ет 10560 руб., а экономи  на 1 м бурени  скважины 0,88 рубл . Формула изобретени  Устройство дл  герметизации усть  бур щейс  скваЛины, включающее корпус с отводным патрубком, переводник и уплотнительный элемент, установленный на фJ aнце соосно с колонной бурильных труб, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности герметизации при бурении с обратной циркул цией промывочного агента, устройство снабжено установленным под уплотнительным элементом и жестко св занным с корпусом вкладышем с осевым каналом, имеющим сверху конфузорную, в средней части цилиндрическую и в нижней - диффузорную форму, а уплотнительный элемент выполнен с конусообразной наружной поверхностью и образует с верхней частью вкладыша кольцевой конфузор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Тематические научно-технические обзоры «Оборудование усть  скважин при бурении с применением газообразных агентов ВЙИИОЭНГ, М., 1970, с. 41.
2. 2.Волков А. А. и др. Бурение скважин с обратной циркул цией промывочной жидкости . М., «Недра, 1970, с. 11 (прототип ).