Шламометаллоуловитель

(51) 21 31/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ того, что в накопителе ассиметрично размещен усеченный подводящий канал, по которому промывочная жидкость подводиться к насадкам(или щелям) размещенным под подводящим каналом в дне шламометаллоуловителя (ШМУ). Поток жидкости выходя из насадок захватывает находящиеся на забое скважины предметы и несет их к подъемному каналу с наружи корпуса ШМУ,при этом скорость подъемного потока в этом канале достаточна для подъема в верх больших металлических предметов. При достижении верхнего края подъемного канала, поднимаемые предметы падают в накопитель большого поперечного сечения. Техническим результатом изобретения является обеспечение полной очистки забоя скважины от посторонних крупных и мелких предметов гидромеханическим способом за один рейс спуска шламометаллоуловителя.(72) Заурбеков Сейтжан Арыспекович Заурбеков Кадыржан Сейтжанович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, а именно к ловильному инструменту,применяемому в процессе бурения скважин. Очистка забоя скважин от крупных и мелких посторонних предметов и крупного шлама, что обеспечивается особенностями конструктивного исполнения устройства и осуществляется за счет Изобретение относится к нефтегазовой отрасли,а именно к ловильному инструменту, применяемому в процессе бурения скважин. Для очистки забоя от металлических предметов применяются устройства, которые подразделяются на две основные группы первая - устройства устанавливаемые в компоновке низа бурильных колон,вторая устройства периодически спускаемые в скважину. К первой группе относятся устройства,устанавливаемые непосредственно над долотом, в основу работы которых положен гидравлический способ очистки забоя. Ко второй группе относятся устройства, периодически спускаемые в скважину, в основу работы которых положен механический,магнитный или гидромеханический способ очистки забоя от посторонних предметов. Недостатком устройств первой группы является быстрое заполнение ловушки шламом (выбуренной породой) и по этой причине - низкая эффективность улавливания металлических предметов, причем шлам в ловушке обычно оказывается настолько сильно спрессованным, что часто не поддается извлечению. В этом случае изделие непригодно к дальнейшему использованию или требует капитального ремонта. Кроме того, устройствами данной группы возможно извлечение только очень мелких предметов с забоя скважины, которые смогут поместиться в ловушку выполненную в виде кольцевой щели шириной 16-28 мм. Недостатком устройств второй группы, является необходимость осуществления специальных рейсов бурильного инструмента(СПО),на что затрачивается дополнительное время, а также трудность улавливания мелких металлических предметов, составляющих наибольшую часть металлического скрапа на забое. Известен металлоуловитель, выбранный в качестве прототипа А.с. 855188,опубликовано 15.08.81, бюл. 30, Е 21 В 31/00. Металлоуловитель состоит из корпуса, к которому приварен кожух, образующий с корпусом накопительную щелевидную полость. Внутри корпуса установлены ребра жесткости. В кожухе по всей высоте выполнены несколько рядов отверстий,площадь сечения которых в каждом ряду уменьшается снизу в вверх. Корпус на концах имеет резьбы для закрепления металлоуловителя в компоновки низа бурильной колонны. Принцип работы металлоуловителя заключается в следующем в процессе бурения шлам, а также металлические предметы, находящиеся на забое скважины, поднимаются восходящим потоком промывочной жидкости вдоль кожуха до верхнего его края и в связи с падением скорости движения восходящего потока из-за увеличения площади проходного сечения, металлические предметы и крупный шлам осаждаются в накопительной полости. Недостатком металлоуловителя, выбранного в качестве прототипа, является то, что происходит быстрое заполнение ловушки шламом (выбуренной породой) и по этой причине - низкая эффективность 2 улавливания металлических предметов, причем шлам в ловушке обычно оказывается настолько сильно спрессованным, что часто не поддается извлечению. В описанной конструкции, накопитель представляет собой круговую щель шириной 1628 мм, что позволяет извлекать только мелкие металлические предметы. Задачей изобретения является очистка забоя скважин от крупных и мелких посторонних предметов и крупного шлама, что обеспечивается особенностями конструктивного исполнения устройства. Техническая задача решается за счет того, что корпус,включающий бурильную трубу с присоединительной муфтой и кожух, отличается тем, что имеет открытый подъемный канал большого поперечного сечения образующий с усеченным подводящим каналом накопительную полость для сбора крупных и мелких металлических предметов. Техническим результатом изобретения является обеспечение полной очистки забоя скважины от посторонних крупных и мелких предметов гидромеханическим способом за один рейс спуска шламометаллоуловителя. К изобретению прилагаются чертеж, где - на фиг.1 а показан общий вид шламометаллоуловителя на фиг.1 б - разрез шламометаллоуловителя по сечению А - А (см. фиг.1 а). Шламометаллоуловитель состоит из корпуса,включающего бурильную трубу 1 имеющую в верхней части присоединительную муфту, а в нижней части усеченный проводящий канал 2 с отверстиями соплами 3 в дне 9 шламометаллоуловителя под проводящим каналом 2, причем угол наклона отверстий составляет 30 по направлению в сторону подъемного канала 6. По периферии приварен кожух 4 имеющий накопитель 5, который отделен от подъемного канала 6 дуговой перегородкой 7. Дно 9 шламометаллоуловителя плоское и перекрывает накопитель 5 и подводящий жидкость канал 2, причем на дно под накопителем установлены скрепки 10 для отрыва от забоя налипших, затертых в забой скважины посторонних предметов. Работа шламометаллоуловителя осуществляется следующим образом. После спуска на забой скважины осуществляется промывка через трубу 1,усеченный проводящий канал 2 и отверстия - сопла 3. Плотное прилегание к забою дна 9 шламометаллоуловителя,позволяет частично осуществить промывку не только через сопла 3, но и через отверстие 8 в стенке разделяющей подводящий канал 2 и накопитель 4, освобождая последний от мелкого шлама горной породы. В дальнейшем с постепенным подъемом и низкооборотным правым вращением устройства достигается отрыв металлических предметов от забоя скважины за счет действия скребков 10 и высокоскоростных струй промывочной жидкости истекающих из отверстий - сопел 3. Оторванные от дна скважины металлические предметы через подъемную полость 6, образованную ассиметричной перегородкой 7 и стенкой скважины и попадают в накопитель 5 из-за значительного уменьшения скорости восходящего потока промывочной жидкости в следствии резкого увеличения площади поперечного сечения устройства. Усеченный проводящий канал 2 со сквозными отверстиями - соплами 3 в нижней торцовой части дна 9 устройства, направляют струи промывочной жидкости под углом 30 к забою скважины с направлением в сторону подъемному каналу 6. Величина давления струи (Рс) на преграду определяется по формуле(1)(1) ,где- плотность промывочной жидкости- производительность буровых насосов- скорость истечения струи из сопел 330 - приведенный угол направления струи к забою. Из формулы (1) видно, что, чем больше угол ,тем выше давление на препятствие. Площадь проходного сечения отверстий сопел 3 определяют из формулы тогда диаметри количествоотверстий находим по формуле 2(3) гдеП - скорость падения металлического предмета в жидкости ПП, Ш - приведенные диаметры сечения подъемной полости 6 и извлекаемого металлического предметаШ -- перепад плотностей металлического предмета и жидкости- расчетный коэффициент для 5,11 м / с шарообразных тел. Оседание в полость 5 металлических (или других) предметов происходит из-за увеличения проходного сечения выше накопительной полости,скорость восходящего потока резко падает и предмет попадает в накопитель. Разработанный шламометаллоуловитель обладает простотой конструкции и может быть изготовлен на базах производственного обслуживания буровых предприятий или в полевых условиях на скважине силами буровой бригады в соответствии с существующими стандартами на бурильные и обсадные трубы. 1 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Шламометаллоуловитель, состоящий из корпуса,включающего бурильную трубу с присоединительной муфтой и кожух,отличающийся тем, что корпус имеет открытый подъемный канал, образующий с усеченным подводящим каналом накопительную полость для сбора крупных и мелких металлических предметов и крупного шлама.