Устройство для бурения скважин

Устройство для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/" . -.

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнк

7274

"5 д

* (I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01.03.78 (21) 2592666/22-03 с присоединением заявки М (23 ) П р иоритет i.

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 28.02.80.

Кл.

1 В 17/06

1 В 7/00

Воудлротеенний комитет

СССР ао денем изобретений и отхрмтнй

K 622.24.

3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

E. <К Эпштейн, А. И. Шепель и В. В. Шумриков (71) Заявитель Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им..Артема (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение касается бурения скважин ударно-вращательным способом.

Известно устройство для бурения,, включающее породоразрушающий инструмент и стальные стержни,. собственные волновые сопротивления которых в 40-60 раз выше сопротивления, которое оказывает разбуриванию забой (l).

Недостатком этой конструкции явпяется большая потеря энергии за счет распространения волн напряжений по буриль- ной колонне.

Известно устройство для бурения, включающее породоразрушающий инструмент, бурильную трубу, генератор коле;баний магнитострикционного типа, усга- новленный над ним отражатель волн напряжений, и средство для прижатия бурового инструмента к забою скважины, установленное над отражателем волн напряжений (2).

Недостм:ок такого устройства заключается в том, что оно имеет сложную конструкцию и низкий КПД за счет рассеивания энергии.

Мель изобретения — повышение КПД устройства за счет уменьшения рассеивания энергии.

Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительным отражателем волн напряжений, имеющим коэффициент отражения меныпе, чем коэффициентотражения основного отражателя волн напряжений, и установленным ниже генератора, причем отражатели волн напряжений выполнены в виде набора металлических пластин с разными волновыми сопротивлениями, амортизатор выполнен

15 резинометаллическим, а генератор— гидродинамическим.

На чертеже схематически изображено устройство для бурения скважин.

Устройство для бурения скважин ..." рключает породоразрушаюший инструмент 1, резинометаллический амортизагор 2, жестко соединенный с основным отражателем 3 волн напряжений посредст 4

7274 целью предотвращения рассеивания энергии при разрушении забоя, и одновременно служит фильтром ниэкочвстотных динамических нагрузок на бурильную колонну, в высокочастотные динвмические напряжения, проходящие по материалу реэонвторного участка 5 отражаются отражателем 3.

Твким образом, приближение циклической частоты вынуждающей силы к значению собственной частоты системы прйводит к явлению резонанса, который сопровождается разным возрастанием амплитуды колебаний собственной частоты

1S резонаторного участка.

3 71 вом бурильной трубы 4. Основной отражатель 3 волй напряжений жестко соединен с резонаторным участком 5, в котб-ром закреплен гидродинвмический генератор 6 ультразвуковых колебаний, ниже которого установлен дополнительный отражатель 7 волн напряжений. Основной и дополнительный отражатели волн на- пряжений выполнены составными в виде набора металлических пластин. Породораэрушаюший инструмент 4 (буровая коронка или шврошечное дапото) соединен жестко с дополнительным отражателем 7 волн напряжений посредством колонковой трубы 8.

Устройство работает следующим образом.

При прахождении промывочной жидкости через гидродинамический генератор 6 возникают ультразвуковые колебания, которые передаются акустическому резонвтору 5, передаются в виде волн напряжений как вверх, твк и вниз по резонаторному участку 5. Реэонвторный участок имеет свою собственную резонирук>шую частоту. Одна из гармоник волн напряжений срезонирует при совпадении с собственной частотой резонвторного участка и произойдет выброс энергии к забою скввжины, так квк коэффициент отражения нижнего отражателя меньше, чем верхнего.

Твк как верхний и нижний отражатели 3,7 (вкустические зеркала) выполнены, из комбинации метвллических пластин с

, разными волновыми сопротивлениями, причем волновое сопротивление каждой пластины подобрано таким, чтобы отрвжение от квждой из пластин составляло четверть подающей волны, все волны отражения от каждой из пластин складывается в фазе. Таким образом, отражатели обладают селективной отражательной способностью и в резонаторном участке 5 будет возбуждаться только определеннвя гармоника генерируемого спектра частот.

Резинометвллический амортизатор 2 служит в процессе работы устройства для постоянного прижатия породорвзрушйюшего инструмента 1 к забою скважины, с

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я ро 1. Устройство для бурения скважин, включающее породорвзрушвюший инструмент, бурильную трубу, генератор капебвний, установленный над ним отрвжатель волн напряжений, и амортизатор, 25 уствновленный нвд отражателем волн напряжений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройствв зв счет уменьшения рассеивания энергии, оно снабжено дополнительным

30 отражателем волн напряжений, имеющим коэффициент отражения меньше, чем коэффициент отражения основного отражателя волн напряжений, и установленным ниже генератора.

33 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что отражатели волн напряжений выполнены в виде набора металлических пластин с разными волновыми сопротивлениями.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т и ч в ю щ е е с я тем, что амортиэвгор выполнен резинометвллическим.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л ич в ю щ е е с я тем, что генератор вы45 папнен гидродинвмическим.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 2713472, кл. 175-56, опублик. 1951.

2. Патент США М 2858108, кл. 175-56, опублик. 1951 (прототип).

717274

Составитель В. Родина

Редактор H. лудова Техред O. Легеза Корректор M. Шароши

Заказ 9784/41 Тираж 626 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4