импульсное промывочное устройство

Формула изобретения

1. Импульсное промывочное устройство, содержащее корпус с отводящим и тангенциальным подводящим каналами, насадку в отводящем канале, установленный с возможностью свободного вращения в корпусе центрированный ротор с чередующимися пазами и выступами, взаимодействующий с потоком жидкости, отличающееся тем, что отводящий канал выполнен тангенциальным, в подводящем и отводящем тангенциальных каналах между корпусом и ротором образованы щели за счет смещения упомянутых подводящего и отводящего каналов, причем тангенциальный подводящий канал смещен на большую величину, чем тангенциальный отводящий канал, и площадь сечения щели тангенциального подводящего канала больше площади сечения щели тангенциального отводящего канала для обеспечения проворота ротора за счет воздействия потока жидкости в отводящем тангенциальном канале на выступ ротора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ротор установлен в корпусе на шариковых опорах с помощью заглушек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для промывки песчаных пробок в скважинах.

Известно специальное устройство для повышения эффективности разрыхления песчаных пробок в скважинах, которое включает конусный патрубок, кососрезанную трубу, фрезу, струйный насос и гидробур, установленные в нижней части промывочной колонны [1].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность использования энергии потока промывочной жидкости.

Известно устройство для создания гидравлических ударов в проточной жидкости, содержащее корпус с тангенциальными подводящим и отводящим каналами, вращающийся ротор с чередующими пазами и выступами. Рабочая жидкость одновременно поступает в трубопровод и по тангенциальному подводящему каналу на ротор, который под напором жидкости вращается. В момент перекрытия подводящего канала происходит гидравлический удар, который распространяется по трубопроводу [2].

Недостатками данного устройства являются неэффективное использование энергии потока рабочей жидкости, так как часть жидкости сбрасывается через ротор в отводящий канал, а также отсутствие возможности запустить ротор при полном перекрытии им подводящего канала.

Наиболее близким к предлагаемому, по технической сущности, является импульсное промывочное устройство, содержащее корпус с отводящим и тангенциальным подводящим каналами, насадку в отводящем канале, установленный с возможностью свободного вращения в корпусе центрированный ротор с чередующимися пазами и выступами, взаимодействующий с потоком жидкости [3].

Недостатком данного устройства является неэффективное использование энергии потока рабочей жидкости.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности разрушения песчаных пробок в скважинах за счет увеличения силы удара струи жидкости, вытекающей из насадки при постоянной гидравлической мощности насоса, подающего промывочную жидкость в скважину. Увеличение силы удара струи достигается повышением скорости истечения жидкости из насадки за счет создания гидравлического удара в устройстве.

Для решения указанной задачи известное устройство для создания гидравлических ударов в проточной жидкости, содержащее корпус с тангенциальными подводящим и отводящим каналами, вращающийся ротор с чередующими пазами и выступами, снабжено насадкой в отводящем канале, который сообщен с подводящим каналом через щели, образующиеся за счет смещения каналов от ротора, причем площадь сечения щели подводящего канала больше площади сечения щели отводящего канала, а ротор установлен и центрирован в корпусе на опорах с помощью заглушек.

На фиг. 1 изображено импульсное промывочное устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Импульсное промывочное устройство содержит корпус 1 с технологическими заглушками 2, 3. Верхняя часть корпуса 1 соединяется с колонной промывочных труб. В корпусе 1 установлен с возможностью свободного вращения ротор 4 с чередующимися пазами и выступами. Ротор 4 с двух сторон сжимается и центрируется заглушками 5, которые ввинчиваются в корпус 1. Заглушки 5 и ротор 4 снабжены соосными кольцевыми канавками, в которых установлены шариковые опоры 6. Заглушки 5 снабжены также канавками под резиновые уплотнительные кольца 7. Корпус 1 имеет радиальное цилиндрическое отверстие 8, в котором установлен ротор 4, а также два тангенциальных подводящий 9 и отводящий 10 канала, которые смещены от радиального цилиндрического отверстия 8, причем подводящий канал 9 смещен на большую величину, чем отводящий канал 10. За счет смещения тангенциальных каналов 9 и 10 между корпусом 1 и ротором 4 образуются щель 11 в подводящем канале 9 с большей площадью сечения и щель 12 в отводящем канале 10 с меньшей площадью сечения. На выходе отводящего канала 10 ввинчивается насадка 13.

Устройство работает следующим образом.

На колонне промывочных труб устройство опускается в скважину. Промывочная жидкость по колонне труб подается в устройство. В момент перекрытия подводящего канала 9 ротором 4 промывочная жидкость проходит через щели 11, 12 и выходит из устройства через насадку 13, где формируется в струю для разрушения песчаных пробок. При этом в результате неравности площадей сечения щелей 11 и 12 поток жидкости, воздействуя в отводящем канале на выступ ротора 4, проворачивает его по часовой стрелке и открывает подводящий канал 9, сообщая его с пазом ротора 4. Промывочная жидкость заполняет паз ротора 4, который под напором жидкости продолжает вращаться, и направляется через отводящий канал 10 в насадку 13. После этого выступ ротора 4 перекрывает подводящий канал 9 и в этот момент в подводящем канале 9 происходит гидравлический удар, так как площадь сечения щели 11 в несколько раз меньше площади сечения паза ротора 4. При гидравлическом ударе повышается давление в полости подводящего канала 9, а следовательно, скорость и сила удара струи жидкости, вытекающей через насадку 13. После фазы повышенного давления в подводящем канале наступает фаза пониженного давления и цикл в дальнейшем повторяется.

Предлагаемое устройство за счет увеличения силы удара струи жидкости, вытекающей из насадки, повышает эффективность разрушения песчаных пробок без увеличения гидравлической мощности насоса, подающего промывочную жидкость в скважину и в целом повышает эффективность использования энергии потока промывочной жидкости.

Источники информации

1. Справочная книга по добыче нефти / под ред. д-ра техн. наук Ш.К. Гиматудинова. М.: Недра, 1974, 589-598 с.

2. Авторское свидетельство СССР 186825, кл. Р 04 Р 7/02, опубл. 30.01.87 г.

3. Патент РФ 2065920, кл. Е 21 В 21/00, опубл. 27.08.1996.