Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КАЛИБРАТОР

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам гидравлического типа.

Известны калибраторы стенок скважин, включающие полый корпус и соединенный с ним рабочий орган в виде прямых или наклонных лопастей, армированных износостойким материалом (см. Масленников И.К. и Матвеев Г.И. Инструмент для бурения скважин. М.: Недра, 1981, с.300-301).

Недостатком данного калибратора является низкая эффективность при калибровке интервалов скважин, расположенных выше зоны поглощения промывочной жидкости.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический калибратор, содержащий корпус с породоразрушающим инструментом, соединенную с корпусом вставку с осевыми каналами и стержень с пятой (см. сборник «Рацпредложения и изобретения, рекомендуемые к использованию на предприятиях черной металлургии», Черметинформация, 1981, №4(46).

Недостатком данного калибратора является низкая эффективность его работы, особенно при разбуривании участков ствола скважины, пройденных по твердым породам. В первую очередь это связано с недостаточным использованием энергии подаваемой промывочной жидкости при калибровке участков ствола скважины, пройденного по твердым породам. В то же время при прохождении участков, сложенных слабыми породами, наблюдаются случаи размыва стенок скважины. Это приводит к дополнительным затратам и к различным осложнениям, особенно в случае необходимости цементации этого интервала ствола скважины.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы калибратора за счет увеличения кпд использования энергии прокачиваемой промывочной жидкости при одновременном предохранении стенок скважины, сложенных слабыми породами, от разрушения.

Поставленный технический результат достигается тем, что в гидравлическом калибраторе, содержащем корпус с породоразрушающим инструментом, соединенную с корпусом вставку с осевыми каналами и стержень с пятой, согласно изобретению вставка выполнена с камерой смешения с тангенциальными каналами для промывочной жидкости, расположенными ниже рабочего торца породоразрушающего инструмента, и емкостью для абразивного материала с осевыми каналами на дне, перекрытыми в исходном положении клапанами, соединенными со стержнем, при этом стержень подпружинен, имеет во фронтальной плоскости Т- образную форму и установлен с возможностью осевого перемещения и перекрытия осевого канала корпуса своей поперечной частью.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- осевые каналы вставки образованы полыми втулками, проходящими через емкость для абразивного материала и сообщающими полость корпуса с полостью камеры смешения;

- тангенциальные каналы для промывочной жидкости оснащены сменными гидромониторными насадками.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид гидравлического калибратора в разрезе, на фиг.2, 3 - сечение А-А на фиг.1.

Предложенный гидравлический калибратор содержит корпус 1 с породоразрушающим инструментом 2, соединенную с корпусом 1 вставку 3 с осевыми каналами 4 и стержень 5 с пятой 6. Вставка 3 включает емкость 7 для абразивного материала и камеру смешения 8. На дне емкости 7 расположены осевые каналы 9, перекрытые в исходном положении клапанами 10, соединенными со стержнем 5. Вставка 3 оснащена втулками 11, проходящими через емкость 7 и служащими для прохода промывочной жидкости. Стержень 5 имеет во фронтальной плоскости Т-образную форму, установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен цилиндрической пружиной 12. При этом поперечная часть 13 стержня 5, выполненная съемной, установлена с возможностью перекрытия осевого канала 14 корпуса 1, а вставка 3 в нижней части выполнена с тангенциальными каналами 15 для подачи промывочной жидкости, подаваемой с поверхности через бурильную колонну, корпус 1 и полые втулки 11. Тангенциальные каналы 15 для промывочной жидкости оснащены сменными гидромониторными насадками 16. Тип породоразрушающего инструмента и абразивного материала выбирается в зависимости от физико-механических пород, слагающих разбуриваемый участок скважины.

Принцип работы гидравлического калибратора заключается в следующем. В процессе разбуривания зауженных участков, расположенных выше зон поглощения, уступы на стенках скважины разрушаются породоразрушающим инструментом 2 и абразивным материалом, который подается в камеру смешения 8 и оттуда через тангенциальные каналы 15 на стенки скважины. Поступление абразивного материала 7 в камеру смешения 8 осуществляется после подачи промывочной жидкости и открытия вследствие этого осевых каналов 9, перекрытых в исходном положении клапанами 10. После подачи промывочной жидкости пружина 12 сжимается, а стержень 5 опускается и открывает каналы 9. Затем смесь абразивного материала и промывочной жидкости по тангенциальным каналам 15 направляется на стенки скважины и осуществляет механическое и гидравлическое воздействие на уступы, образующиеся при бурении по твердым породам. Причем указанная смесь подается по касательной к стенкам скважины, что позволяет исключить бесконтрольное расширение стенок скважины и образование каверн и одновременно увеличивает время контакта подаваемой смеси абразивного материала и жидкости с породой.

Все это повышает эффективность работы калибратора.