RU60121U1 - VIBRATION DRILLING WELL - Google Patents
VIBRATION DRILLING WELL Download PDFInfo
- Publication number
- RU60121U1 RU60121U1 RU2006126989/22U RU2006126989U RU60121U1 RU 60121 U1 RU60121 U1 RU 60121U1 RU 2006126989/22 U RU2006126989/22 U RU 2006126989/22U RU 2006126989 U RU2006126989 U RU 2006126989U RU 60121 U1 RU60121 U1 RU 60121U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nipple
- housing
- rod
- casing
- drilling
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 13
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 3
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Предложение относится к буровой технике и предназначено для вибрационного бурения скважин. Устройство для вибрационного бурения скважин содержит корпус, ниппель, установленный внутри корпуса и шток, размещенный внутри ниппеля, при этом шток имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно ниппеля с корпусом. Шток выполнен глухим, а ниппель снабжен верхним и нижним рядами радиальных отверстий, которые сообщаются посредством перепускного канала, выполненного между корпусом и ниппелем. Ниппель снизу снабжен внутренней кольцевой выборкой, относительно которой шток подпружинен посредством пружины и перекрывает верхний ряд радиальных отверстий ниппеля в исходном положении. Сверху к корпусу соосно и жестко присоединен генератор импульса, состоящий из кожуха и сердечника, причем сердечник герметично установлен в кожух и подпружинен вверх с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно кожуха. Генератор импульса преобразует пульсацию жидкости в соосные малоамплитудные колебания на компоновке бурильного инструмента, тем самым, способствуя снижению сил трения. Результатом чего является улучшение передачи нагрузки, то есть обеспечивается плавность подачи нагрузки на долото и снижение крутильных напряжений в колонне, особенно при наклонно-направленном бурении, что приводит к повышению срока службы долота. Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, а повышение эффективности его работы связанного с возможностью само промывки устройства в процессе работы, а возможность применения устройства при бурении скважин малого диаметра расширяет его функциональные возможности. 1 илл. на 1 л.The proposal relates to drilling equipment and is intended for vibration drilling of wells. A device for vibratory drilling of wells includes a housing, a nipple mounted inside the housing and a rod located inside the nipple, the rod having the possibility of limited axial movement relative to the nipple with the housing. The rod is made deaf, and the nipple is provided with upper and lower rows of radial holes that communicate through the bypass channel made between the body and the nipple. The bottom nipple is provided with an inner ring sample, relative to which the rod is spring-loaded by means of a spring and overlaps the upper row of radial holes of the nipple in the initial position. From above, a pulse generator consisting of a casing and a core is coaxially and rigidly connected to the casing, the core being hermetically mounted in the casing and spring-loaded upward with the possibility of limited axial movement relative to the casing. The pulse generator converts the pulsation of the fluid into coaxial low-amplitude vibrations on the layout of the drilling tool, thereby contributing to a decrease in the friction forces. The result of which is an improvement in load transfer, that is, a smooth loading of the load on the bit and a reduction in torsional stresses in the string are ensured, especially during directional drilling, which leads to an increase in the life of the bit. The proposed device has a simple design, and increasing the efficiency of its operation associated with the ability to flush the device during operation, and the ability to use the device when drilling small diameter wells expands its functionality. 1 ill. for 1 liter
Description
Предложение относится к буровой технике и предназначено для вибрационного бурения скважин.The proposal relates to drilling equipment and is intended for vibration drilling of wells.
Известно устройство для вибрационного бурения скважин (патент RU №2239043, Е 21 В 7/24, опубл. БИ №30 от 27.10.2004 г.), включающее корпус, поршни, установленные с возможностью взаимодействия друг с другом и образования совместно с перегородками и уплотнениями замкнутых гидравлических камер, клапан и шток, имеющий канал, при этом один из поршней установлен над штоком и имеет проходной канал прямоугольного сечения, внутри которого расположен клапан, выполненный в виде установленного на оси маятника, верхний торец которого выполнен в виде лопасти, а нижний-заодно с тарелкой, которая установлена с возможностью периодического перекрытия канала штока.A device for vibration drilling of wells is known (patent RU No. 2239043, E 21 B 7/24, publ. BI No. 30 of 10.27.2004), including a housing, pistons installed with the possibility of interaction with each other and formation together with partitions and seals of closed hydraulic chambers, a valve and a rod having a channel, while one of the pistons is mounted above the rod and has a passage channel of rectangular cross section, inside of which there is a valve made in the form of a pendulum mounted on the axis, the upper end of which is made in the form of a blade, and the lower st at the same time with the plate, which is installed with the possibility of periodic overlapping of the stem channel.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для вибрационного бурения скважин (патент RU №2258791, Е 21 В 7/24, опубл. в БИ №23 от 20.08.2005 г.), содержащее корпус, шток с проходным каналом, ниппель и шпонку, при этом устройство снабжено поршнями, каждый из которых установлен внутри защитной втулки, закрепленной в корпусе, и снабжен конфузором, диффузором и соплом, образующим струйный насос, всасывающий канал которого соединен с подпоршневой полостью, причем в проходном канале штока для размещения в нем шара выполнено седло с возможностью частичного протекания жидкости под шаром, а в штоке выполнены отводы для изменения направления потока жидкости на 180° и каналы, соединяющие зоны разрушения породы с зонами разряжения, создаваемыми обратной струей жидкости из отводов.Closest to the proposed technical solution is a device for vibration drilling of wells (patent RU No. 2258791, E 21 B 7/24, published in BI No. 23 dated 08/08/2005), comprising a housing, a rod with a through channel, a nipple and a key wherein the device is equipped with pistons, each of which is installed inside the protective sleeve fixed in the housing, and is equipped with a confuser, a diffuser and a nozzle forming a jet pump, the suction channel of which is connected to the piston cavity, and in the passage channel of the rod for placing the ball in it saddle with the possibility of partial leakage of fluid under the ball, and the rod bends are made to change the fluid flow direction by 180 ° and channels connecting rock fracture zones with zones of vacuum created by the liquid jet of reverse bends.
Как прототипу, так и аналогу в той или иной мере присущи общие недостатки:Both prototype and analogue in one way or another have common disadvantages:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;
- во вторых, конструкция устройства не позволяет производить бурение скважин малого диаметра;- secondly, the design of the device does not allow drilling of small diameter wells;
в-третьих, устройство в процессе работы загрязняется и не промывается, в связи с чем ухудшается эффективность его работы.thirdly, the device is contaminated and not washed during operation, and therefore its performance is deteriorating.
в-четвертых, жесткая подача нагрузки на долото сокращает его срок службы.fourthly, a rigid supply of load to the bit reduces its service life.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства и повышение срока службы долота, а также повышение эффективности работы устройства с возможностью его применения при бурении скважин малого диаметра.The technical task of the utility model is to simplify the design of the device and increase the life of the bit, as well as increase the efficiency of the device with the possibility of its use when drilling wells of small diameter.
Указанная задача решается устройством для вибрационного бурения скважин, содержащим корпус, ниппель, установленный внутри корпуса и шток, размещенный внутри ниппеля, при этом шток имеет возможность осевых перемещений относительно ниппеля с корпусом.This problem is solved by a device for vibrational drilling of wells, comprising a housing, a nipple installed inside the housing and a rod located inside the nipple, while the rod has the possibility of axial movements relative to the nipple with the housing.
Новым является то, что шток выполнен глухим, а ниппель снабжен верхним и нижним рядами радиальных отверстий, которые сообщаются посредством перепускного канала, выполненного между корпусом и ниппелем, при этом ниппель снизу снабжен внутренней кольцевой выборкой относительно которой шток подпружинен и перекрывает верхний ряд радиальных отверстий ниппеля в исходном положении, при этом сверху корпус соосно и жестко оснащен генератором импульса, состоящим из кожуха и полого сердечника, причем полый сердечник герметично установлен в кожух и подпружинен вверх с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно кожуха.What is new is that the stem is blind, and the nipple is provided with upper and lower rows of radial holes that communicate through a bypass channel made between the body and the nipple, while the nipple is provided with an inner ring selection from below with respect to which the rod is spring-loaded and overlaps the upper row of radial holes of the nipple in the initial position, while on top of the housing coaxially and rigidly equipped with a pulse generator, consisting of a casing and a hollow core, and the hollow core is hermetically installed in the casing and spring-loaded with limited axial movement relative to the casing.
На фигуре изображено предлагаемое устройство для вибрационного бурения скважин.The figure shows the proposed device for vibration drilling of wells.
Устройством для вибрационного бурения скважин содержит корпус 1, ниппель 2, установленный внутри корпуса 1 и шток 3, размещенный внутри ниппеля 2, при этом шток 3 имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно ниппеля 2 с корпусом 1. Шток 3 выполнен глухим, а ниппель 2 снабжен верхним 4 и нижним 5 рядами радиальных отверстий, которые сообщаются посредством перепускного канала 6, выполненного между корпусом 1 и ниппелем 2. Ниппель 2 снизу снабжен внутренней кольцевой выборкой 7, относительно которой шток 3 подпружинен посредством пружины 8 и перекрывает верхний ряд радиальных отверстий 4 ниппеля 2 в исходном положении.The device for vibratory drilling of wells includes a housing 1, a nipple 2 mounted inside the housing 1 and a rod 3 located inside the nipple 2, while the rod 3 has the possibility of limited axial movement relative to the nipple 2 with the housing 1. The rod 3 is made deaf, and the nipple 2 is provided the upper 4 and lower 5 rows of radial holes that communicate through the bypass channel 6, made between the housing 1 and the nipple 2. The bottom nipple 2 is equipped with an inner ring sample 7, relative to which the rod 3 is spring loaded ruzyne 8 and overlaps the upper row of radial holes 4 of the pin 2 in the initial position.
Сверху корпус 1 соосно и жестко оснащен генератором импульса 9, состоящим из кожуха 10 и полый сердечника 11, причем полый сердечник 11 герметично установлен в кожух 10 и подпружинен посредством пружины 12 вверх с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно кожуха 10.From above, the housing 1 is coaxially and rigidly equipped with a pulse generator 9, consisting of a casing 10 and a hollow core 11, the hollow core 11 being hermetically installed in the casing 10 and spring loaded upward by means of a spring 12 with the possibility of limited axial movement relative to the casing 10.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Устройство устанавливают в компоновку бурильного инструмента как показано на фигуре, причем на верхний конец полого сердечника 11 генератора импульса 9 наворачивают нижний конец турбобура 13, а в нижний конец корпуса 1 вворачивают долото 14 (например, истирающее), имеющее центральный канал 15 и истирающую рабочую поверхность 16. С целью исключения «поршневания» в процессе работы устройства кожух 10 оснащен технологическим отверстием 17.The device is installed in the layout of the drilling tool as shown in the figure, and the lower end of the turbodrill 13 is screwed onto the upper end of the hollow core 11 of the pulse generator 9, and a bit 14 (for example, abrasive) having a central channel 15 and an abrasive working surface is screwed into the lower end of the housing 1 16. In order to avoid "pistoning" during operation of the device, the casing 10 is equipped with a technological hole 17.
Устройство на конце бурильной колонны труб (на фиг. не показано) спускают в скважину в интервал бурения. После чего восстанавливают циркуляцию жидкости через колонну бурильных труб и турбобур 13, при этом поток жидкости, достигнув устройства The device at the end of the drill pipe string (not shown in FIG.) Is lowered into the well during the drilling interval. Then restore the circulation of fluid through the string of drill pipes and a turbodrill 13, while the fluid flow, reaching the device
попадает внутрь полого сердечника 11 и далее через внутреннее пространство кожуха 10 генератора импульса 9 попадает внутрь корпуса 1. Давление жидкости внутри корпуса 1 и внутреннем пространстве 18 кожуха 10 генератора импульса 9 повышается.enters the hollow core 11 and then through the inner space of the casing 10 of the pulse generator 9 enters the housing 1. The fluid pressure inside the casing 1 and the inner space 18 of the casing 10 of the pulse generator 9 increases.
Поток жидкости внутри корпуса 1 оказывает воздействие сверху на шток 3. Одновременно с этим поток жидкости во внутреннем пространстве 18 кожуха 10 генератора импульса 9 воздействует снизу на нижний торец полого сердечника 11, сжимая пружину 12, что приводит к перемещению полого сердечника 11, турбобура 13 и соответственно всей компоновки бурильного инструмента вверх, то есть генератор импульсов 9 увеличивается в длине, при этом шток 3, сжимая пружину 8 опускается вниз относительно ниппеля 2 с корпусом 1 до тех пор, пока не откроется верхний ряд радиальных отверстий 4, который был перекрыт штоком 3 в исходном положении, при этом перемещение вверх полого сердечника 11 в кожухе 10 генератора импульса 9, турбобура 13 и соответственно всей компоновки бурильного инструмента прекращается и полый сердечник 11 жестко соединенный с турбобуром 13 за счет возвратной силы пружины 12 опускаются вниз и возвращается в исходное положение, то есть генератор импульсов 9 сокращается в длине.The fluid flow inside the housing 1 exerts an influence on the stem 3 from above. At the same time, the fluid flow in the inner space 18 of the casing 10 of the pulse generator 9 acts from below on the lower end of the hollow core 11, compressing the spring 12, which leads to the movement of the hollow core 11, the turbodrill 13 and accordingly, the entire assembly of the drilling tool up, that is, the pulse generator 9 increases in length, while the rod 3, compressing the spring 8, goes down relative to the nipple 2 with the housing 1 until the upper row opens for the sake of openings 4, which was blocked by the rod 3 in the initial position, while the upward movement of the hollow core 11 in the casing 10 of the pulse generator 9, the turbodrill 13 and, accordingly, the entire assembly of the drilling tool is stopped and the hollow core 11 is rigidly connected to the turbodrill 13 due to the return force of the spring 12 fall down and returns to its original position, that is, the pulse generator 9 is reduced in length.
В этот момент поток жидкости, через открывшийся под действием давления жидкости верхний ряд радиальных отверстий 4 ниппеля 2 по перепускному каналу 6 сквозь нижний ряд радиальных отверстий 5 ниппеля 2 попадает в центральный канал 15 долота 14 и далее на истирающую рабочую поверхность 16, при этом давление жидкости над штоком 3 падает, и последний за счет возвратной силы пружины 8 возвращается обратно, перекрывая верхний ряд радиальных отверстий 4 ниппеля 2. Циркуляцию жидкости продолжают, при этом давление жидкости во внутренней пространстве 18 кожуха 10 генератора импульса 9 и над штоком 3 внутри корпуса 1 вновь возрастает. В дальнейшем описанный выше цикл повторяется, при этом происходит пульсация жидкости, ведущая к вибрации устройства. Частота пульсаций прямо пропорциональна расходу жидкости.At this moment, the fluid flow through the upper row of radial holes 4 of the nipple 2 opened under the pressure of the liquid through the bypass channel 6 through the lower row of radial holes 5 of the nipple 2 enters the central channel 15 of the bit 14 and then onto the abrasive working surface 16, while the fluid pressure above the stem 3 falls, and the latter due to the return force of the spring 8 is returned back, blocking the upper row of radial holes 4 of the nipple 2. The fluid continues to circulate, while the fluid pressure in the inner space of 18 to burner 10 of the pulse generator 9 and above the rod 3 inside the housing 1 again increases. Subsequently, the cycle described above is repeated, with a ripple of the liquid leading to vibration of the device. The pulsation frequency is directly proportional to the flow rate.
Генератор импульса преобразует пульсацию жидкости в соосные малоамплитудные колебания на компоновке бурильного инструмента, тем самым, способствуя снижению сил трения. Результатом чего является улучшение передачи нагрузки, то есть обеспечивается плавность подачи нагрузки на долото и снижение крутильных напряжении в колонне, особенно при наклонно-направленном бурении, что приводит к повышению срока службы долота.The pulse generator converts the pulsation of the fluid into coaxial low-amplitude vibrations on the layout of the drilling tool, thereby contributing to a decrease in the friction forces. The result of which is an improvement in load transfer, that is, a smooth loading of the load on the bit and a decrease in torsional stress in the string are ensured, especially during directional drilling, which leads to an increase in the life of the bit.
Предлагаемое, устройство имеет простую конструкцию, а повышение эффективности его работы связанного с возможностью само промывки устройства в процессе работы, а возможность применения устройства при бурении скважин малого диаметра расширяет его функциональные возможности.The proposed device has a simple design, and increasing the efficiency of its operation associated with the ability to flush the device during operation, and the possibility of using the device when drilling small diameter wells expands its functionality.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006126989/22U RU60121U1 (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | VIBRATION DRILLING WELL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006126989/22U RU60121U1 (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | VIBRATION DRILLING WELL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU60121U1 true RU60121U1 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006126989/22U RU60121U1 (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | VIBRATION DRILLING WELL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU60121U1 (en) |
-
2006
- 2006-07-24 RU RU2006126989/22U patent/RU60121U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1176155A (en) | Valve means | |
| RU2758821C2 (en) | Drilling machine for drilling wells and method for drilling rock formation | |
| MX2011008394A (en) | Down hole hammer having elevated exhaust. | |
| RU2011114669A (en) | DRILLING RIG | |
| CN109555492B (en) | Device and method for reducing pressure of well bottom annular drilling fluid based on drill column vibration | |
| MX2015000404A (en) | Wellbore servicing assemblies and methods of using the same. | |
| JP2008523272A5 (en) | ||
| RU2637350C1 (en) | Drilling jar system with check valve | |
| KR20150053921A (en) | Pressurized fluid flow system including multiple working chambers for a down-the-hole hammer drill and normal- and reverse-circulation down-the-hole hammer drills comprising said system | |
| KR20130001262U (en) | - Piston guide sleeved valveless twin cylinder type down-hole hammer | |
| RU2474727C1 (en) | Borehole pump unit | |
| RU60121U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| US6874540B2 (en) | Pulsation dampener apparatus and method | |
| RU58152U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU59115U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU65938U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU65940U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU59116U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU59114U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU65094U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU62416U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU60966U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| US3012540A (en) | Percussion drilling apparatus | |
| RU65939U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL | |
| RU58596U1 (en) | VIBRATION DRILLING WELL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100725 |