Калибратор-интенсификатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (11) 94849 А 1 Е 21 В 21/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 6 ратор-ста- калибруюравлении ями. Велиоси не пре, а длина пределяет(;Ь О и,либратор нсивя ств сть простран а скважины о устройства явфункциональны ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный Институт по креплению скважин и буровым растворам. (56) Авторское свидетельство СССР М 899835, кл. Е 21 В 17/10, 1982Авторское свидетельство СССР . М 817202, кл. Е 21 В 21/00, 1979. (54) КАЛИБРАТОР-.ИНТЕНСИФИКАТОР (57) Изобретение относится к технике бурения скважин, к устройствам для интенсификации очистки призабойной зоны скважины, стабилизации ее направления, ликвидации Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для интенсификации очистки призабойной зоны скважины, стабилизации ее направления, ликвидации уступов и повышения качества подготовки ствола.В большинстве случаев очистка забоев скважин несовершенна и это приводит к вторичному перемалыванию бурового шлама, ухудшая процесс разрушения горных пород, снижая механическую скорость бурения, проходку на долото и, как следствие, уменьшая технико-экономические показатели бурового процесса. Кроме того, для стабилизации направления скважины часто требуется применение стабилизаторов калибраторов, позволяющих также ликвидировать образующиеся уступы в стволе скважины. уступов и повышения качества подготовки ствола. Цель изобретения - повышение степени очистки забоя скважины от выбуренной породы, увеличение срока службы и эксплуатационной надежности, Калибраторинтенсификатор имеет корпус с жестко закрепленными на его наружной поверхности калибрующими лопастями в виде. спиралей, которые имеют равномерно изменяющийся по их длине угол наклона к оси корпуса. Угол наклона изменяется от 150 в нижней части до 60 - в верхней части. Площади поперечных сечений лопастей также равномерно по длине увеличиваются снизу вверх, Причем в верхней части площади поперечных сечений лопастей превышают площади поперечных сечений этих же лопастей в нижней их части в 1,45-1,55 раза, 1 ил. Известен наддолотный калибилизатор, содержащий корпус сщими в окружном напотносительно друг друга лопастчина смещения лопастей вдольвышает длину одной лопастикалибрующей части устройства ося соотношениемО -б0,0349где У - длина калибрующей частОу - диаметр долота, мм;- н етр ка бу аружныи диаммм; 1 - допустимая интественного искривлениград/10 м. Недостатком известн ляется ограничение еговоэможностей только калибрующим эффектом, Кроме того, указанное устройство создает повышенное сопротивление выносимым с забоя частицам бурового шлама и способствует образованию сальников, 5 что снижает технико-экономические показатели буровых работ. Также установлено, что лопасти калибратора-стабилизатора имеют неравномерный износ вдоль его вертикальной оси, причем степень износа лопа стей увеличивается по мере удаления от долота, в результате чего отработанный калибратор-стабилизатор имеет форму усеченного конуса, т.е. прекращает выполнение своих функций. .15Известен забойный шламодробительинтенсификатор, включающий корпус и шламодробящие элементы, выполненные в виде лопастей, жестко укрепленных на внешней стороне корпуса. Каждая лопасть 20 состоит из трех последовательных участков, расположенных соответственно под углами 15 + 5,45 + 5,60 й 5. Такая конструкция способствует очистке призабойной зоны скважины от частиц, выбуренной породы за 25 счет захвата и ускорения выноса частиц лопастями.К недостаткам данного устройства относится наличие изломов в местах переходов от участка к участку, снижающих 30 степень выноса выбуренной породы и способствующих возникновению отложений частиц шлама в этих участках. Конструкция эта также способствует неравномерному износу лопастей и устройства и снижению 35 работоспособности и долговечности, Кроме того, ограниченная длина устройства способствует образованию уступов в стволе скважины, что обусловливает необходимость в применении калибраторов-стабили заторов.Цель изобретения - повышение степени очистки забоя скважины от выбуренной породы, увеличение срока службы и эксплуатационной надежности устройства.45Технико-экономическая эффективность предложенного калибратора-интенсификатора определяется улучшением основных показателей процесса бурения за счет более совершенной очистки призабойной зо ны лопастями с переменным углом закручивания и увеличенной длиной калибратора-интенсификатора по сравнению с забойным шламодроблением. Совмещение же функций калибратора и интенсификато ра позволяет снизить количество рейсов бурильной колонны, износ обсадной колонны, снизить количество осложнений в скважине за счет стабилизации ее ствола и исключения перегибов. Сущность изобретения заключается в том, что угол наклона спиралей к оси корпуса выполнен изменяющимся от 15 в нижней его части до 60 в верхней его части равномерно по их длине, а площади поперечных сечений лопастей выполнены равномерно по длине увеличивающимися снизу вверх, причем в верхней части площади поперечных сечений лопастей превышают площади поперечных сечений этих же лопастей в нижней их части в 1,45 - 1,55 раза.На чертеже изображен общий вид предложенного калибратора-интенсификатора,Калибратор-интенсификатор состоит из корпуса 1, спиральных лопастей 2 - 4 армированных твердосплавным материалом 5, присоединительных резьб 6. Лопасти приварены к корпусу по спиральной линии, плавно изменяющей свой наклон относительно оси устройства от 15 до 60 О. При этом сечение лопастей увеличивается снизу вверх и составляет в верхней части 1,45- 1,55 сечения нижней.Устройство работает следующим образом.Калибратор-интенсификатор устанавливается непосредственно над долотоц. При вращении бурильной колонны приаодится во вращение и калибратор-интенсификатор. При этом лопасти устройства захватывают восходящий поток бурового раствора, За счет плавного изменения изгиба лопастей происходит захват чэстинеЖ шлама и по мере увеличения угла наклона лопастей происходит плавный разгон чэФ- тиц с выбросом их в затрубное пространство, Увеличение выброса способствует уменьшению межпластового пространства, так как в этом стесненном пространствЕ .увеличивается скорость восходящего потока, улучшающая вынос частиц шлама. Отсутствие резких перегибов лопастей создает благоприятные условия для работы калибратора-интенсификатора беэ сальников, а увеличение сечения лопастей снизу доверху, кроме улучшения выноса твердых частиц за счет увеличения их скорости сповобствует повышению долговечности работы устройства.Формула изобретения Калибратор-интенсификатор, включающий корпус с жестко закрепленными на его наружной поверхности калибрующими лопастями в виде спиралей, имеющих угол наклона к оси корпуса в нижней части 15 О, а в верхней - 60 О, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки забоя скважины от выбуренной породы, увеличения срока службы и эксплуатационной надежности, угол наклона спиралей к оси1694849 снизу вверх, причем в верхней части площади поперечных сечений лопастей превышают площади поперечных сечений этих же лопастей в нижней их части в 1,45- 5 1,55 раза,Составитель Н.СадыкоТехред М,Моргентал Корректор О. Кравцов егляни дакто аз 4140 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж. Рау.Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго корпуса выполнен изменяющимся от 15 в нижней его части до 60 в верхней части равномерно по их длине, а площади поперечных сечений лопастей выполнены равномерно по их длине увеличивающимися Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., 4/5