Устройство для управления параметрами режима бурения скважин

(45) Дата опубликования описания 12.05.78 М. Кл 2 Е 21 В 19/08 Е 21 В 45/00осударственный комитет овета Министров СССР ДК 622.243,9. Котляр 1) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ РЕЖИМА БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫИзобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин с помощью забоиных двигателей.Известно устройство, предназначенное для регулирования и поддеркания постоянства параметров режима бурения скважин 1,Недостаток известного устройства заключается в том, что с его помощью возможно регулировать только величину осевого усилия, передаваемого на забой.Известен автоматический регулятор скорости вращения турбобура, включающий сервоцилиндр, насос, регулируемый клапан и датчик скорости вращения, у которого нагнетательная линия насоса, соединенного с валом турбобура сообщается с подпоршневой полостью сервоцилиндра непосредственно, а с полостью всасывающего насоса через регулируемый клапан, управляемый датчиком скорости вращения турбобура 2.Недостаток известного регулятора заключается в том, что он не позволяет стабилизировать величину осевой нагрузки на долото.Целью изобретения является одновременная стабилизация осевой нагрузки на долото и его скорости.Это досттпается тем, что устройство снабжено цилиндром с подпружиненным поршнем, подпоршневая полость которого сообщена с полостью высокого давления сервопривода, а надпоршневая - с полостью низкого давления, причем шток поршня соединен с управляющим элементом клапана.На чертеже изображено предлагаемое уст ройство.Оно содержит забойный двигатель 1 с сервоприводом 2, автоматический регулятор осевой нагрузки на долото, состоящий из чувствительного элемента 3, включающего поршень 10 4, полый шток 5, тарированную пружину 6,регулировочную гайку 7, подшипник 8, скобу 9, и регулирующего клапана 10 с седлом 11, Подпоршневая полость 12 чувствительного элемента 3 с помощью трубопровода 13 сое динена с подпоршневой полостью 14 сервопривода 2. Верхний конец 15 штока 5 имеет квадратное сечение для предотвращения вращения поршня со штоком. Корпус чувствительного элемента 3 соединен с переводником 16, жест ко связанным с корпусом забойного двигателя 1.Устройство работает следующим образом.При бурении породы данной крепости поддерживается заданная скорость вращения двигателя 1 за счет создания сервоприводом 2 необходимой осевой нагрузки на долото, Давление в подпоршневой полости 12 чувствительного элемента 3 будет всегда равно давлению в подпоршневой полости 14 сервопри- ЗО вода 2. При этом поршень 4 находится в по608910 ормула изобретен Устройстворежима буренбойный двигатщий клапан,целью одноврнагрузки на джено цилиндрподпоршневаяполостью высонадпоршневаяния, причем шляющим элеме для управления и ия скважины, соде ель, сервопривод и р отличающееся те еменной стабилизац олото и его скорости, ом с подпружиненным полость которого со кото давления сервоп - с полостью низко ток поршня соединен нтом клапана. раметрами кащее за- егулируюм, что, с Зо ии осевой оно снабпоршнем, общена с ривода, а 40 го давлес управСоставитель Я. Люльчакдактор Н, Богатова Техред А. Кав 1 ышиикова Корректор Л. Орлов акдв 633 Изд.,й 427Е 10 Госсдарствепногпо делам113335, Москва,ПодписноеСР Тираж 734комитета Совета Министровобретеитит и открытийЖ.35, Раушскав наб., д. 4/5 1 ипография, пр. Сапунова, 2 ложении, при котором через регулирующий клапан 10 пройдет определенная часть промывочной жидкости, подаваемой, наземными буровыми насосами к забойному двигателю.Седло 11 размещено в валу забойного двигателя и предназначено для изменения величины расхода промывочной жидкости путем сбрасывания части его непосредственно через вал двигателя и долото в затрубное пространство. Поэтому через забойный двигатель бу о дет проходить расход промывочной жидкости, соответствующий заданной скорости вращения и необходимый для разрушения породы данной крепости.При увеличении крепости буримой породы 1 о скорость вращения двигателя уменьшится, сервопривод 2 уменьшит осевую нагрузку на долото путем уменьшения давления в подпоршневой полости 14. Так как полость 14 связана с полостью 12 чувствительного эле мента, то поршень 4 и клапан 10 опустятся вниз, что приведет к уменьшению проходного сечения седла 11. При этом увеличится расход промывочной жидкости, проходящей через забойный двигатель, что приведет к увеличению 25 осевой нагрузки на долото.Г 1 ри уменьшении крепости буримой породы устройство будет работать аналогично, но в обратную сторону. 1 Лсточники информации,принятые во внимание при. экспертизе1. Патент США28 б 5602, кл. 175 в 107, опублик. 1958.2. Авторское свидетельство СССР459581, кл. Е 21 В 45/00, 1967.