Турбинный вибратор для освобождения инструмента от прихвата

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е 21 В 3106 ЕНИ олыйвэа".аде,Ш.Х. та ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Ивано-франковский институт неФтии газа(56) 1, Авторское свидетельство СССРВ 945363, Е 21 В 23/00, 1981.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3603894, кл. Е 21 В 23/00,10 07.83. 54) (57) ТУРБИННЫЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ОСВООЖПЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ОТ ПРИХВАТА,ЯО Л 162940 содержащий корпус с лопастями и п вал с лопастями, образующими при имодействии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с бросовым запорным органом и элементы для образования продольных колебаний жидкости, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышения мощности гидро. импульсных колебаний, лопасти на валу установлены с воэможностью осевого колебания, при этом каждая гидравлическая пара снабжена магнитными массами, выполненными в виде полых сегментов и установленными в продольном сечении корпуса с чередованием мес расположения смежных пар по против положным сторонам валаИзобретение относится к устройствам, предназначенным для ликвидации прихватов бурового инструмента при бурении глубоких нефтегазовых скважин, и к горной промышленности.Известен турбинный вибратор для освобождения инструмента от прихватов, содержащий механизм возбуждения гидроимпульсньж колебаний в бурильных трубах 13, 10Недостатком данного вибратора является малая мощность возбуждаемых колебаний, связанная со сложностью конструктивного исполнения устройства. 15Наиболее близким техническим решением к изобретению является турбинный вибратор для освобождения инструмента от прихватов, содержащий корпус с лопастями и полый вал с лопастями, 20 образующими при взаимодействии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с седлом и бросовый запорный орган, элементы для образования продольных колебаний жидкости 2 3. 25Недостатком известного устройства является низкая эффективность его применения, связанная со сложностью конструктивного исполнения колеблющихся мембран и мощности возбуждаемых гидравлических импульсов в прихваченной части бурильной колонны. Это сужает область применения известного устройства.Цель изобретения " повышение мощ 35 ности гидроимнульсных колебаний.Поставленная цель достигается тем, что в турбинном вибраторе, содержащем корпус с лопастями и полый вал с лопастями, образующими при взаимо действии гидравлическую пару, циркуляционную втулку с седлом и бросовый запорный орган, элементы для обраэования продольных колебаний жидкости, лопасти на полом валу установлены с воэможностью осевого колеба" .ния, а каждая гидравлическая пара снабжена магнитными массами, выполненными в виде полых сегментов и установленными в продольном сечении 50 корпуса с чередованием места расположения смежных пар по противоположным сторонам вала.На чертеже представлен турбинный вибратор.55Трубинный вибратор для освобождения инструмента от прихватов состоит иэ корпуса 1, полого нала 2, снабженных лопастями 3, образующими гидравлическую пару с магнитными массами 4, выполненными в виде полых сегментов, циркуляционной втулки 5 с запорным органом 6, установленной на головку полого вала при помощи срезаемого штифта 7, ограничителя 8 движения втулки, тарельчатых пружин9, связывающих лопасти вала 2 с лоФпастями корпуса 1 и опорных элементов 10. Каждая гидравлическая пара3 снабжена выполненными ввиде полыхсегментов магнитными массами 4, мощ"ность притяжения которых достаточнадля преодоления гидравлических сопротивлений в лопастях полого вала. Например, длина по сегменту (периметру)магнитных масс может быть равной0,2-0,3 длине периметра лопастей 4,Пружина 9 обеспечивает колебаниелопастей полого вала 2 при взаимодействии сил притяжения магнитных масс4 и действующих сверху вниз сил гидравлических Сопротивлений. Для передачи мощности от лопастей к поломувалу 2 лопасти полого вала установлены на нем при помощи шлица (не показано). В качестве магнитных массможно применять сверхмощные ферромагниты.Турбинный вибратор работает следующим образом,Турбинный вибратор при разбурива"нии сложных геологических разрезоввводится в компановку бурильной колонны и устанавливается над эабойным двигателем или же в середине утяжеленных бурильных труб. Если предлагаемое устройство заранее не было введено в компановку бурильной колонны, то при появлении прихвата свободная от прихвата часть бурильной колонны извлекается из скважины,снабжается предлагаемым устройством ипосле спуска заково соединяется прихваченной бурильной колонной. В процессе бурения скважины промывочная . жидкость, проходя через полый вал 2,минуя лопасти 3, поступает к долотуили забойному двигателю. Турбинный вибратор, находясь в компановке бурильной колонны, не создает вибрацию.При появлении прихвата в состав бурового раствора вводится нефтяная эмульсия и в колонну труб опускается запорный орган 6. При посадке запорногооргана 6 на втулку 5 штифт 7 срезается. сдвигается втулка 5 до упора 8и открывается проход к лопастям 3.Под действием напора жидкости лопасти3 развивают мощность, необходимуюдля вращения полого вала 2. При вращении полого вала 2 магнитные массы 4за один период вращения то контактируются, то отключаются, Во время контактирования (встречи). магнитные массы притягиваются одна к другой, лопасти полого вала 2 перемещаютсявверх, а при расхождении магнитныхмасс гидравлическая сила, сжимая пружины 9, отталкивает лопасти пологовала от лопастей корпуса, При повторной встрече магнитных масс 4 циклперемещения лопастей 3 вверх, а затемвниз, повторяется. Таким образом, привращении полого вала 2 его лопастисовершают непрерывные продольные колебания. В процессе колебания,лопа-стей полого вала 2 изменяется рассто-,якие между гидравлическими парамилопастей 3, соответственно чему подлине полого вала изменяется гидравлические сопротивления движения по тока жидкости и в циркуляционнойсистеме создаются мощные гидроимпульсные колебания. Эти колебания, распространяясь вверх и вниз от места расположения вибратора, создают вибрацию в.зоне прихвата и способствуютосвобождению инструмента от прихвата.Экономическая эфФективность отвнедрения предлагаемого изобретениявытекает из повьапения надежности освобождения инструмента от прихватовв условиях больших глубин и сложныхгеологических условий. Применениепредлагаемого устройства даетвозможность создать в прихваченной части 2 б бурильной колонны инструмент от прихватов.1162940 тавитель И ред О.Неце коев Редактор Е. Пап орректор М, Розман Заказ 4071 29 ПодписноеСР 130 Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 илиал ТиражИИПИ Государственделам иэобрете