Наддолотный гидродинамический генератор колебаний

9) ) 77 А 18 и)3 Е ГОСУДАРСТВЕНЗЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР КСАН ИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМ аниев, Р. Ш. и С, А, Костро 51,55(088.8)ое свидетельсткл, Е 21 В 10/О уфазалов, Г. А. о ССС , 1987 РОДИНАМИЧЕНИйя к буровой техскважин различоляет повысить а счет уменьшеа перегородки.(54) НАДДОЛОТНЫЙ ГИД СКИЙ ГЕНЕРАТОР КОЛЕБА (57) Изобретение относитс нике, а именно к бурению ного назначения, и поза долговечность генератора 3 ния кавитационмого иэно(21) 4736492 (22) 11,09.89 (4 6) 23,01.92 (71) Институт гонравова (72) Р. ф. Г Калашников (53) 622.24,0 (56) Авторск М 1282591,Бюл. М 3машиноведения им, А. А. Бл Генератор содержит корпус 1 с полостью 2.перегородку 3 с тангенциально направленными к оси корпуса 1 каналами 4. В нижней части корпуса 1 расположен осевой выходной канал 5. На перегородке 3 имеется конический выступ 6,При поступлении промывочной жидкости в полость 2 через каналы 4 она приобретает вращательно-поступательное движение, При этом кавитационная каверна образуется у вершины конического в,рт/па 6, Угол при вершине 1585 и радиус основания, равный 0,10,6 радиуса полости 2 способствуют сносу кавитационных пузырьков в нижнюю часть выходного канала 5, где они схлопываются.При этом предохраняется перегородка 3 от а кавитационнсго разрушения. 2 3, и, ф-лы, 2 ил,45 50 55добреее относится к буровой тех;кс, д иленно к бурению скважин различэО азачения,Изьесте наддолотный гидродинамический геератор колебаний, содержащийкорпус с полостью, расположенную под полостьо герегородку с тангенциально-напрделснныи к оси корпуса каналами, иразмещеный о нижней части корпуса осевой оь ход Ой канал, Недостаткомустройстед лвллесл его низкая долговечностьо",ле;,сто, е итесиеного каоитдционногопз эса горегородки, характерного для всехг,",род 1 дли еских генераторов колеба . й, ,с 1 .ьеде упролощих технолой не 1 Ооьдет долговечность генераторавдет себес 1 оилость генератора.Цель,д бретеия - повышение долгоост геОратора за счет уменьшенил: .е;тдц" ,1 ОО износа перегородки.Постдолеая цель достигдетсл тел 1, что;ддэО-,ц г 1 дрод 1 налеск 1 Й генераТОР ;О",-Ганй, СОДЕРжаЩИй КОРПУС С ПОЛОс ьо, рдсголоженную под полостьюпе,сгс .у с тангецидльо-ндпрдолен. л. к ,сгпусд кандлдл;и, и рдзлещен, и о ;1:е части корпуса Осевой; -. стьг 2 ге".городку 3 с тд- ге,циально к сс,1 корпуса кд 1 д;дл 1 и 4,д:ти корпуса осег,х-. - э -" дл 5, гр,1 этом на перегор э; е зл ",-.и"н ьоническпй выступ б.Г .:Ра-,; р сэе;:О с бурльной колонной; э " О т с" 1е 1О к а 3 д н ы),с- Ойстдо рдбэтдет сле;,уощил обрасл .,еэ 1 дч:1 дкость по бурльным т;б.л г;,-,десео входные тангенциальные кдндлц 4 перегородки 3 и далее постугдет о пслость 2 корпуса 1, где жидкость и р;Обретает оращдтельно-поступательное деее В результате у сершиы коническсгэ оыступэ б (с рдд 1 усом Основания го= = (0,10,6)Я и угло 1 при вершине а= =1585Обрдзуетсл кдвитдцонная кавер- нд, Отэтэро перОдическ Отрываются кдетдцонье пузцрьки, сОслтся потокол 1 ждкости в область повышенного дав 5 10 15 20 25 30 35 40 ления (1 а выходе из осевого выходого канала 5), где они схлопыоаются, генерируямощные волны давления, частота и амплитуда которых зависит от геометрическихразмеров внутренней полости генератора, атакже от статического давления на забое ирасхода жидкости через тангенциальные отверстия.Для любого закрученного потока жидкости в цилиндрической трубе (с непосщижными стенками) в соответствии с закономсохранения момента количес.од движениясправедливо уравнениец=ч - ,а(1)где ц - тангенциальнал скорость жидкостина некотором радиусег; ч - тангенциальндя скорость жидкости оо входном сечении на радиусе Я,Из этого уравнения следует, что пристреллении радиуса г к нулю тангециальная скорость ц стремится к бесконечности.С другой стороны из уравнения Бернуллидлл потенциального течения нес;кимаемойжидкост следуст:цг иР + цгР + р - =Рг+р2 2(2)где Р 1 - давление в жидкости во оходномсечении генератора (в сечении непосредстоенно у входных отверстий); Рг - давлениежидкости на радиусе г; гц - осевая скоростьжидкости на радиусе г, При уеели ернии цвеличина Рг уменьшается и может дэстигатьоеличин, при которых происходит разрывсплошност жидкости - образование каоитационной каверны, По мере разеитил каотационной каверны (ее роста) от нееотрыедются кавитационные пузь рььи, которье сносятся в зону застояповышенОгоддо;е;ил), где схопь ед отсл, с., зц дл рдзру ЕЕ ПСОЕРХНОСТ НДЭ О пг О 1 ХОДИТсхлопь ва ие,Налич;1 е конического выступа на оси силллетрии перегородки генератора позволяет избежат Обрдзооанил каоитациэнной каверны о зоне у гооерхности перегородки вследствие того, что радиус г остаетсл дос-атэч-о бел шим, с одной сторочь, и о связи с ндл 1:иел погранслол нд поеерхно.ти конуса, с другой. Кавитац;1 О 1 ыс пузырьки, гер,одчески отрцед,ощ есл от кавитационной каеер:ы, сфорл 11 росдеьце 1- ся непосредстое 1 О у вершины конуса, не способны схопнутьсл нд его сершине, оследствие их уноса потоком жидкости изза наличия осевой составляющей скорости, величина которой в этом сечении уже существенна, и о результате они схопываются на