Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна

Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин. Целью изобретения является повышение эффективности процесса бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама и охлаждения коронки. Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна, состояшая из корпуса с резь бой, металлокерамической матрицы 2, разделенной на секторы торцовыми каналами 3, переходящими в наружные 5 и внутренние 4 боковые каналы. Отношение площади поперечного сечения внутреннего бокового канала 4 и площади поперечного сечения наружного бокового канала 5 равно отношению плошади поперечного сечения торцового канала 3 на внутренней поверхности сектора к плошади поперечного сечения торцового канала -3 на наружной поверхности сектора и составляет от 3,5 до 4,0. При бурении породоразрушающие секторы коронки разрушают породу на забое. Промывочная жидкость, омывая матрицу 2 коронки по ее наружной части, возврашается обратно по набегающей наклонной стороне в торцовые каналы 3, а затем - во внутренние боковые каналы 4 и далее - в гидротранспортный канал между керном и внутренней кернопроводной трубой. При этом лишь небольшая часть промывочной жидкости выходит в наружные боковые каналы &, смачивая буров ую колонну для уменьшения коэффициента трения ее с горной породой в стенках скважины. 2 ил. « (Л с: СП ю ;о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

10 60 (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4179123/23-03 (22) 12.01.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Отделение экспериментальных исследований в г. Туле Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института (72) М. И. Плеханов, Ю. Е. Будюков, М. Е. Гренадер, И. В. Кузьмин, А. Н. Пешков и Н. М. Панин (53) 622.24.051 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 825833, кл. Е 21 В 10/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 474598, кл. Е 21 В 10/02, 1972. (54) АЛМАЗНАЯ КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ С ГИДРОТРАНСПОРТОМ КЕРНА (57) Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин. Целью изобретения является повышение эффективности процесса бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама и охлаждения коронки. Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна, состоящая из корпуса с резь бой, металлокерамической матрицы 2, раз„„Я0„„1452920 А 1 деленной на секторы торцовыми каналами 3, переходящими в наружные 5 и внутренние 4 боковые каналы. Отношение плошади поперечного сечения внутреннего бокового канала 4 и площади поперечного сечения наружного бокового канала 5 равно отношению площади поперечного сечения торцового канала 3 на внутренней поверхности сектора к плошади поперечного сечения торцового канала 3 на наружной поверхности сектора и составляет от 3,5 до 4,0. При бурении породоразрушающие секторы коронки разрушак1т породу на забое. Промывочная жидкость, омывая матрицу 2 коронки по ее наружной части, возвращается обратно по набегающей наклонной стороне в торцовые каналы 3, а затем — во внутренние боковые каналы 4 и далее — a гидротранспорт- Я ный канал между керном и внутренней кернопроводной трубой. При этом лишь небольшая часть промывочной жидкости выходит в наружные боковые каналы 5, смачивая буровую колонну для уменьшения коэффициента трения ее с горной породой в стенках скважины. 2 ил.

1452920

Формула изобретения

А/2 1

Составитель Н. Соловьев

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 7141121 Тираж 5Я Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытцй

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин, а именно к породоразру шающему инструменту при бурении скваж14н с гидротранспортом керна по внутреннему каналу двойной колонны бурильных труб.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса бурения за счет уггучшения очистки забоя от шлама и охлаждения коронки.

На фиг. 1 представлена алмазная коронк, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 — то же, в д с торца матрицы.

Коронка состоит из корпуса 1 с присоед нительной резьбой, металлокерамической м трицы 2, разделенной на секторы торцов гми 3, внутренними 4 и наружными 5 бок выми каналами. Внутренние боковые кан лы шириной а получаются при фрезеров нии безалмазной части матрицы на глуб ну b Наружные боковые. каналы ширин эй а образуются при фрезеровании продрльной канавки в безалмазной части матр цы на глубину b.

Коронка работает следующим образом. 25

В процессе бурения при вращении бурового снаряда породоразрушающие рабочие секторы коронки разрушанут забой скважины. При этом промывочная жидкость по внутренним боковым каналам 4 поступает в торцовые каналы 3, а затем в наружные боковые каналы 5 коронки. Так как наружн ые каналы имеют поперечное сечение с более широким входом в них внизу и,меньШим проходным сечением вверху, то основНая часть промывочного агента, омывая коронки по наружной части, возвращается снова по набегающей наклонной стороне в торцовые, а затем во внутренние боковые канаЛы коронки и в гидротранспортный канал, об1)азованный между поверхностью керна и г нутренней кернопроводной трубой. Лишь 40 иебольшая часть промывочного агента, неОбходимая для смачивания буровой колонны, выходит в наружные боковые каналы.

Площадь поперечного сечения внутренних камалов соответствует количеству транспортируемого по каналам среднего объема выбуренного шлама и необходимого для очистки забоя скважины расхода промывочного агента. При рекомендуемом соотношении площадей поперечного сечения наружных и внутренних боковых каналов, а также с учетом насыщения потока промывочной жидкости выбуренным шламом в затрубное пространство скважины выходит около 5о/в от общего количества промывочной жидкости, подаваемой по межтрубному зазору двойной бурильной колонны.

Применение предлагаемой алмазной коронки по сравнению с известными позволяет повысить износостойкость коронок в 1,2—

1,4 раза, устранить потери промывочного агента при бурении в средних и крепких породах, которые составляют до 30о/о и более от общего расхода промывочной жидкости, и улучшить гидравлический вынос керна, исключив застревание его в транспортном канале из-за уменьшения расхода агента, и, таким образом, устранить необходимость подъема бурильной колонны, что нередко сопряжено с возникновением осложнений в скважине и невозможностью дальнейшего продолжения бурения.

Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна, состоящая из корпуса с присоединительной резьбой, металлокерамической матрицы, разделенной на секторы торцовыми каналами, переходящими в наружные и внутренние боковые каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама и охлаждения коронки, отношение площади поперечного сечения внутреннего бокового канала к площади поперечного сечения наружного канала равно отношению площади поперечного сечения торцового канала на внутренней поверхности сектора к площади поперечного сечения торцового канала иа наружной поверхности сектора и составляет 3,5 — 4.