Снаряд для бурения мягких пород

Снаряд для бурения мягких пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретениеотносится к горному делу и позволяет увеличить производительность снаряда за счет улучшения условий транспортирования породного материала. Снаряд включает на- . 5| ружную 1 и внутреннюю 2 трубы, промывочные каналы для подачи жидкости в трубу 2. Они выполнены в виде щелевидных пазов 13 и размещены в верхней части шламоприемного конуса (К) 10, связанного с породоразрушающим инструментом. Верхний обрез пазов 13 сопряжен с началом меньшего цилиндрического основания К 10. При работе снаряда очистной агент поступает в К 10 выше забоя и В1(1давливает породу в.центральный канал 8. Промывочная жидкость внутри К 10 образует зону, где порода деформируется и выносится -через его меньшее основание с ус-, корением. Т.обр., разгон частиц шлама улучшает условия их транспортирования . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 Е 21 В 21/00

ЖСЕ(ОЮЗРДЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3868142/22-03 (22) 18,03.85 (46) 23.08.87. Бюл. У 31 (71) Специальное конструкторское бюро .Всесоюзного промьппленного объединения

"Союзгеотехника" (72) Э. Д. Мельник, А. Н. Пешков, О. В. Смирнов и А. В. Кузнецов (53) 622.245.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 876879, кл. Е 02 F 5/18, 1980.

I (54) СНАРЯД ДЛЯ БУРЕНИЯ МЯГКИХ ПОРОД (57) Изобретение-" относится к горному делу и позволяет увеличить производительность снаряда эа счет улучшения условий транспортирования пород; ного материала. Снаряд включает наружную 1 и внутреннюю 2 трубы, промывочные каналы для подачи жидкости в трубу 2. Они выполнены в виде щелевидных пазов 13 и размещены в верхней части шламоприемного конуса (К)

10, связанного с породоразрушающим инструментом. Верхний обрез пазов 13 сопряжен с началом меньшего цилиндрического основания К 10. При работе снаряда очистной агент поступает в

К 10 выше забоя и выдавливает породу в,центральный канал 8. Промывочная жидкость внутри К 10 образует зону, где порода деформируется и выносится-через его меньшее основание с ускорением. Т,обр., разгон частиц шлама улучшает условия их транспортиро.вания. 2 ил, 1331992

20

30

45

Изобретение относится к горному делу, конкретно к бурению скважин с непрерывным транспортированием породного материала на поверхность потоком очистного агента.

Цель изобретения — увеличение производительности за счет улучшения условий транспортирования породного материала.

На фиг, 1 изображен предлагаемый снаряд, продольный разрез, н фиг. 2 — сечение А — А на фиг, 1.

Снаряд (фиг, 1) содержит наружную 1 и внутреннюю 2 трубы, связанные, соответственно, посредством переходника 3 и гильзы 4 с наружной 5 и внутренней 6 трубами двойной бурильной колонны, Зазоры между трубами 1 и 2 образуют кольцевой промывочной канал 7 для нисходящего потока, а полости. внутренних труб 2 и 6 — центральный канал 8 для восходящего потока. Непосредственно над буровой коронкой 9 размещен шламоприемный конус 10 высотой Н, полость которого представляет собой сочетание внутренней конической поверхности ll большего D и меньшего d диаметров и обра— зованного меньшим основанием конуса цилиндрического перехода 12 в центральный канал 8, причем диаметры перехода 12 и центрального канала 8 равны.

Угол Ы уклона внутренней конической поверхности задан исходя из того, что наименьшее трение. при перемещении шлама достигается тогда, когда площадь S ее проекции на горизонт тальную плоскость — площадь кольца, образованная основаниями конуса, шиD-Й риной — — меньше или равна площади

8 боковой поверхности цилиндра диаметра d — меньшего основания и высоты Н всего конуса. При этом частицы выбранной породы, двигаясь от периферии к центру приемного конуса и поднимаясь по наклонным траекториям, наиболее равномерно распределяются по его сечениям.

В шламоприемном конусе 10 выполнены промывочные отверстия в виде пазов 13 щелевидной формы, нижние обрезы которых отстоят от его торца диаметра D на расстояние h, а верхе ние совмещены с началом меньшего цилиндрического основания конуса 12 °

В целях улучшения промывки приемного конуса 10 пазы 13 равномерно распределены по его окружности (фиг. 2) .

Расстояние h, определяющее необходимую для удержания очистного агента высоту породной пробки, связано с углом наклона о1 . При бурении мягких пород разного литологического состава при заданном угле а величина

h составляет, в среднем, 0,45 высоты

Н внутренней конической поверхности 11, При работе снаряда очистной агент по кольцевому промывочному каналу 7 через пазы 13 поступает в полость шламоприемного конуса 10 выше забоя скважины. Ввиду наличия породной пробки в полости конуса, восходящий поток сразу устремляется по центральному каналу 8 на поверхность и выдавливает выбуренную породу в канал

8 внутренней трубы 6. Поток промывочной жидкости, поступая во внутреннюю полость шламоприемного конуса 10, образует своеобразную зону, где порода в зависимости от свойств может разрываться и пластически де-, формироваться, а затем выносится через меньшее основание конуса. Вынос осуществляется с ускорением, обусловленным формой шламоприемного конуса 10 и особенностью зоны подвода промывочной жидкости, заключающейся в равномерном распределении последней по внутренней поверхности конуса.

Таким образом, мгновенная скорость частиц шлама повышается по мере приближения к меньшему основанию шламоприемного конуса как за счет перемены сечения, так и за счет добавочного бокового подвода промывочной жидкости. Возникающий разгон частиц способствует улучшению условий их транспортирования, снижает вероятность подкпинки породного материала в суженном сечении конуса.

50Формула из о брет ения

Снаряд для бурения мягких пород, содержащий наружную и внутреннюю трубы, промывочные каналы для подачи жидкости во внутреннюю трубу, шламоприемный конус, связанный с породоразрушающим инструментом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности за

1331992

4 счет улучшения условий транспортиро- шламоприемного конуса, причем верхний вания породного материала, промывоч- обрез щелевидных пазов сопряжен с наные каналы выполнены в виде щелевид- чалом меньшего цилиндрического осноных пазов и размещены в верхней части вания конуса.

Составитель Е. Столбцов

Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Заказ 3777/28 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул; Проектная, 4