Устройство для термомеханического бурения скважин

Устройство для термомеханического бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1п1 4738I4

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04.73 (21) 1912457/22-3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 18.09.75! (5)) М. Кл, Е 21" 21 00

Е 21с 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243.94 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. А. Галяс, H. М. Трегубов, Н. М. Сторожук и С. Н. Могилат

Институт геотехнической механики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ

СКВА)КИ Н

Известно устройство для термомеханического бурения скважин, содержащее соосно расположенные огнеструйную горелку с несколькими соплами, ориентированными в направлении бурения под острым углом к ее оси и механический породоразрушающий инструмент, закрепленный с некоторым опережением относительно сопел горелки и расположенный между ними. При этом площадь контакта инструмента с породой находится в основном внутри контура, описываемого струями истекающей из горелки газовой среды при вращении устройства. При работе известного устройства формируемый механическим инструментом забой скважины имеет форму, близкую к плоской, а струи истекающей из горелки нагретой газовой среды образуют вогнутый забой с плавным переходом к стенке скважины. Образующаяся в этом, случае форма забоя скважины неблагоприятна с точки зрения эффективности процесса разрушения породы и стойкости инструмента.

Для повышения скорости бурения и стойкости предлагаемого механического инструмента его рабочая часть имеет выпуклую форму, близкую к полусферической.

В результате такого выполнения нагрев центральной части забоя проходит более интенсивно за счет растекания нагретой газовой среды по его вогнутой поверхности, а инструмент меньше подвергается термическому износу, так как его можно расположить внутри контура, описываемого газовыми струями.

На чертеже показано описываемое устройство, продольный разрез.

Устройство содержит соосно расположенные огнеструйную горелку 1 и механический породоразрушающий инструмент 2, закреплен10 ный с некоторым опережением по отношению к соплам 3, через которые истекает нагретая газовая среда, образующаяся в камере 4 сгорания горелки.

Сопла 3 ориентированы в направлении буре15 ния и расположены под острым углом к оси горелки 1, а инструмент 2 закреплен между ними так, что площадь его контакта с породой лежит внутри контура, описываемого струями газовой среды, истекающей из горелки при

20 вращении устройства.

Горелка снабжена в верхней своей части распределительной головкой 5 с встроенной в нее форсункой б для подачи жидкого топлива в камеру сгорания и с каналами 7 для подачи

25 воздуха в эту камеру.

Механический инструмент 2 имеет рабочую часть 8, по форме близкую к полусферической, армированную породоразрушающими штыревыми вставками 9 из твердого сплава. Уст30 ройство выполнено с системойканалов (на чер473814

15

25

Предмет изобретения

Зо

Составитель В. Корчаков

Редактор Г. Мозжечкова Техред 3. Тараненко Корректоры: И. Гоксич и А. Степанова

Заказ 22!6/6 Изд. № !577 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская иаб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2 те>ке не показаны) для прохода охлаждающей жидкости.

Устройство раоотает следующим образом.

После запуска горелки нагретая газовая среда, истекающая через сопла 3, производит термическое разрушение породы на забое скважины. Благодаря вра щению устройства через некоторое время при помощи инструмента 2 образуется специфичная вогнутая форма забоя. При дальнейшем воздействии инструмента за счет ударной нагрузки или осегого усилия и вращения в центральной части забоя производится разрушсние лороды с образованием дополнительной поверхности обнажения в виде вруба. Термодинамические свойства струи нагретой газовой среды таковы, что они стремятся восстановить исходную конфигурацию забоя, как наиболее устойчивую к данному тепловому воздействию. Вследствие этого после образования вруба происходит интенсивный термический сбой породы на оона>кенную поверхность и .дальнейшее разрушение по всей поверхности забоя.

Устройство для термомеханического бурения скважин, содержащее соосно расположенные огнеструйную горелку с несколькими соплами, ориентированными в направлении бурения под острым углом к ее оси, и механический породоразру шающий инструмент, закрепленный с некоторым опережением по отношению к соплам горелки н расположенный мс>кду ними так, что площадь его контакта с породой находится в основном внутри контура, описываемого струями истеKBIoIIIeH нз горелки газовой среды при вращении устройства, отличающее.ся тем, что, с целью повышения скорости бурения и стойкости инструмента, его рабочая часть имеет выпуклу!о форму, близкую к полусферической.