Башмак обсадной колонны

(71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР М 362901, кл. Е 21 В 17/04, 33/14, 1970.Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1544952, кл. Е 21 В 33/14, 1988.(54) БАШМАК ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к горной промсти, а именно к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн (ОК) при креплении скважин. Цель изобретения - упрощение конструкции скважин. Башмак ОК состоит из корпуса 1 с центральным каналом и боковыми отверстиями 3. В корпусе, имеющем дополнительные радиальные от 1714075 А(я)5 Е 21 В 17/14, 33 верстия, разме ен генератор импульсов 5, выполненный в виде закрепленных на осях шестерен. Шестерни установлены с возможностью перекрытия дополнительных отверстий. Над генератором импульсов размещены центральное сопло 9 и предохранительный клапан 10. Башмак устанавливают внизу ОК. При прокачивании жидкость протекает через одно из боковых отверстий в заколонное пространство. Поскольку струя, ударяясь о шестерни, создает крутящий момент, они начинают вращаться навстречу друг другу, Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия с наличием момента, когда перекрыты оба отверстия возбуждает гидравлические удары. Это позволяет осуществить вибрационную обработку цементного раствора в процессе цементирования скважин. В случае заклинивания шестерен срабатывает предохранительный клапан. 2 ил.1714075 5 10 15 20 25 35 40 50 55 Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к креплению скважин, в частности к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн с вибровоздействием.Известен башмак обсадной колонны, включающий корпус с цементировочными отверстиями и генератор вибраций,Недостатком этого устройства является наличие множества вращающихся и опорных комплектующих деталей, увеличивающих осевые размеры башмака и усложняющих конструкции, вследствие чего представляет сложность и значительно увеличивает время его разбуривания для последующего углубления скважины.Известен также башмак обсадной колонны, включающий корпус с центральным и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и предохранительный клапан.Недостатком известного башмака является его громоздкость и сложность конструкции ввиду наличия турбодвигателя - привода генератора заложникового типа, Большое количество сборных единиц башмака снижает надежность его работы, а вместе с относительно большой длиной башмака затрудняет последующее разбуривание.Цель изобретения - упрощение и уменьшение габаритов конструкции.Поставленная цель достигается тем, что в башмаке обсадной колонны, включающем корпус с центральным и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и предохранительный клапан, генератор гидравлических импульсов выполнен в виде обьемного счетчика с овальными шестернями и снабжен центральным соплом, размещенным над овальными шестернями, между которыми расположен предохранительный клапан, а боковые отверстия - в камерах на уровне неподвижных осей. На фиг. 1 изображен башмак в момент, когда одно из боковых отверстий открыто, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в момент закрытия боковых отверстий,Башмак обсадной колонны состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2 и присоединительной резьбой 3, К корпусу 1, например, сварным швом 4 присоединяется генератор 5 импульсов с овальными шестернями 6 и 7. Находящиеся в зацеплении овальные шестерни 6 и 7 размещены внутри камеры 8 и вращаются нэ осях 9, на уровне которых находятся боковые отверстия 10 генератора 5 импульсов, Над овальными шестернями 6 и 7 установлено центральное отверстие - сопло 11,а между соплом 11 и камерой 8 расположен, например, диафрагменный предохранительный клапан 12, Внизу к генератору 5 крепится направляющая касадка 13 из легкоразбуриваемого материала,Башмак устанавливают внизу обсадной колонны, При прокачивании через башмак (фиг. 1) жидкость перетекает через одно из боковых отверстий 10 в заколонное пространство. Поскольку струя формируется в сопле 11, ударяясь о шестерни 6 и 7, создает крутящий момент, они начинают вращаться навстречу друг другу. Некоторый момент времени (фиг. 2) оба боковых отверстия перекрыты. Крутящий момент от воздействия силы удара струи левой шестерни 6 в данном случае максимален. Крутящий момент правой шестерни 7 зависит от силы втягивания в высокоскоростную струю. Затем приоткрывается правое боковое отверстие 10 и при дальнейшем угловом смещении крутящий момент на левой шестерне 6 уменьшается, а на правой шестерне 7 увеличивается, Особенность геометрии овальных шестерен 6 и 7 и измерительной камеры 8 генератора 5 обуславливает некоторую неравномерность перемещения жидкости в генератор 5 в пределах одного30 оборот 4 шестерен 6 и 7, сопровождающуюся пульсацией их угловых скоростей, Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия 10 с наличием некоторого момента времени перекрытия обоих отверстий 10 в прокачиваемой жидкости возбуждает гидравлические удары.В случае заклинивания шестерен 6 и 7 в момент закрытия боковых отверстий 10 срабатывает предохранительный клапан 12. Даже в аварийном режиме работы башмак не утратит всех положительных свойств, например диспергации твердой фазы и активации тамп онажного раствора при истирании с высокой степенью местной турбулизации, вследствие соударения струи вначале о зубья овальных шестерен 6, 7 и лишь последующего истечения отраженной жидкости через отверстие обратного клапана 12.Технико-экономическими преимуществами предлагаемого башмака обсадной колонны является также простота и компактность ввиду малого количества деталей, в том числе вращающихся и уплотняющих, повышается надежность работы,значительно снижаются осевые размеры башмака, что ускоряет процесс его разбуривания при дальнейшем углублении скважины,.с 8 50 Редактор Н, Гунько Техред М.Моргентал Корректор О, Кундр з 668 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, РаушскПодписноеиям и открытиям при ГКНТ СССРя наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Башмак обсадной колонны, включающий корпус с центральными и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и расположенный над ним предохранительный клапан, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции,он снабжен центральным соплом, размещенным над генератором импульсов. корпус выполнен с дополнительным радиальным отверстием, а генератор им пульсов выполнен в виде закрепленных наосях овальных шестерен, установленных с возможностью перекрытия радиальных отверстий корпуса.