RU104610U1

RU104610U1 - TECHNICAL COMPLEX FOR SEDIMENTARY ROCKS

Info

Publication number: RU104610U1
Application number: RU2010142422/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Илларионович Плугин; Аркадий Вадимович Чернышов
Original assignee: Александр Илларионович Плугин; Аркадий Вадимович Чернышов
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-05-20

Abstract

Технический комплекс для проходки осадочных горных пород, содержащий бурильный агрегат, спуско-подъемное оборудование, отличающийся тем, что он снабжен набором модульных блоков, размещенных в едином полом корпусе автономного бурового аппарата, в качестве модульных блоков использованы термогазогенераторы, оснащенные источником газовырабатывающих компонентов и вытесняющим устройством для термогазогенераторов и источника газовырабатывающих компонентов, рабочие пространства термогазогенераторов соединены с забойным рабочим органом, оснащенным механическими и струйными насадками, а также соединены с дополнительным газоструйным рабочим органом, установленным на корпусе бурового аппарата, при этом каждый термогазогенератор оснащен двумя камерами нагрева и расхода рабочего агента. Technical complex for sinking sedimentary rocks, containing a drilling unit, hoisting equipment, characterized in that it is equipped with a set of modular blocks located in a single hollow body of an autonomous drilling apparatus, thermogas generators equipped with a source of gas generating components and a displacing device are used as modular blocks for thermogas generators and a source of gas generating components, the working spaces of thermogas generators are connected to the bottomhole working organ Equipped with mechanical and inkjet nozzles, and are also connected with additional gas jet working member mounted on the drilling machine housing, each equipped with two cameras termogazogenerator heating and flow of the working agent.

Description

Предложение относится к горному делу и используемых для проходки пород устройств, воздействующих на разрушаемую среду энергией струй рабочего агента под давлением.The proposal relates to mining and devices used for sinking rocks that act on a destructible medium by the energy of the working agent jets under pressure.

В настоящее время известны принципиальные направления развития устройств и комплексов для проходки скважин и выработок, из которых наиболее представительными являются устройства, содержащие корпус в виде удлиненного цилиндра, в полости которого размещен генератор рабочего агента, программированное устройство управления работой узлов, рабочий орган, соединенный с рабочим пространством генератора и оснащенный породоразрушающими сопловыми насадками, ориентированными к забою, стенкам и устью скважины [RU 45766, 2004; RU 47041, 2005; RU 2222681, 2004; RU 2240420, 2004, МПК Е21В 7/14, 7/18; Е21С 37/16]. Последнее из указанных устройств (RU 2240420) является более прогрессивным по отношению к аналогам, а также является наиболее близким по конструкции и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству для проходки скважин и выработок.At present, the principal directions of development of devices and complexes for drilling wells and workings are known, of which the most representative are devices containing a body in the form of an elongated cylinder, in the cavity of which a working agent generator, a programmed unit operation control unit, a working body connected to a working one are placed the space of the generator and equipped with rock-cutting nozzle nozzles oriented to the bottom, walls and wellhead [RU 45766, 2004; RU 47041, 2005; RU 2222681, 2004; RU 2240420, 2004, IPC Е21В 7/14, 7/18; E21C 37/16]. The last of these devices (RU 2240420) is more progressive in relation to analogues, and is also the closest in design and achieved effect to the proposed device for drilling wells and workings.

Очевидными и существенными недостатками аналогов и прототипа являются высокие удельные затраты рабочего времени и расходы рабочего агента на процесс разрушения пород на забое, на формирование восходящего потока бурового шлама и на выполнение спуско-подъемных операций устройства от устья к забою и обратно. Эти технологические недостатки вызваны несовершенной, исходя из современных требований горной промышленности, конструкцией устройства.Obvious and significant disadvantages of the analogues and the prototype are the high unit costs of working time and the cost of the working agent for the process of rock destruction at the bottom, for the formation of an upward flow of drill cuttings and for the hoisting operations of the device from the mouth to the bottom and back. These technological disadvantages are caused by the imperfect, based on the modern requirements of the mining industry, device design.

Технической задачей и положительным результатом заявляемого устройства является существенная модернизация и усовершенствование агрегатов и устройств технического комплекса для увеличения его производительности при проходке осадочных горных пород, повышения эффективности использования его рабочего оборудования за счет сокращения удельных расходов энергии на процесс разрушения пород и на удаление бурового шлама.The technical task and the positive result of the claimed device is a significant modernization and improvement of units and devices of the technical complex to increase its productivity during the sinking of sedimentary rocks, increase the efficiency of use of its working equipment by reducing the specific energy consumption for the process of rock destruction and removal of drill cuttings.

Указанная задача и эффективность достигаются за счет того, что технический комплекс для проходки осадочных горных пород, содержит оборудование устья скважины, превентор, спуско-подъемный агрегат, бурильный аппарат, при этом техкомплекс снабжен набором модульных блоков, размещенных в едином полом корпусе автономного бурового аппарата, в качестве модульных блоков использованы термогазогенераторы, оснащенные общим источником газовырабатывающих компонентов и - общим вытесняющим устройством для термогазогенераторов и источника газовырабатывающих компонентов, рабочие пространства термогазогенераторов соединены с основным забойным рабочим органом, оснащенным механическими и струйными насадками, а также соединены с дополнительным газоструйным рабочим органом, установленным на корпусе бурового аппарата, при этом каждый термогазогенератор оснащен двумя камерами нагрева и расхода рабочего агента.This task and efficiency are achieved due to the fact that the technical complex for sinking sedimentary rocks contains wellhead equipment, a preventer, a hoisting unit, a drilling apparatus, while the technical complex is equipped with a set of modular units located in a single hollow body of an autonomous drilling apparatus, Thermogas generators equipped with a common source of gas generating components and a common displacing device for thermogas generators and a gas source are used as modular blocks batyvayuschih components workspaces termogazogeneratorov connected to the main body of the downhole work equipped with mechanical and inkjet nozzles, and are also connected with additional gas jet working member mounted on the drilling machine housing, each equipped with two cameras termogazogenerator heating and flow of the working agent.

На фиг.1 изображен общий вид описываемого техкомплекса;Figure 1 shows a General view of the described technical complex;

На фиг.2 - общий вид бурового агрегата;Figure 2 is a General view of the drilling unit;

На фиг.3 - узел А на фиг.1; На фиг.4 - узел Б на фиг.1.Figure 3 - node a in figure 1; Figure 4 - node B in figure 1.

Техкомплекс содержит наземное и скважинное оборудование, в котором бурильный агрегат выполнен в виде энергетически автономного аппарата, в его едином корпусе 1 размещены модульные блоки, в качестве которых разработаны устройства для получения рабочих агентов: термогазогенераторы 2 и 3, оснащенные одним общим источником 4 топливных химических компонентов и единым газовытесняющим устройством 5, размещенными между термогазогенераторами, рабочие камеры которых соединены с устройствами расхода парогазовой композиционной смеси, выполненными в виде породоразрушающего рабочего органа 6 с газоструйными 7, 8 и механическими 9 насадками, и в виде дополнительного рабочего органа 10 с газоструйными насадками 11, предназначенными для создания восходящего потока бурового шлама, а также для подачи бурового агрегата к забою 12 и - к устью скважины 13. Генераторы 2 и 3 снабжены двумя камерами 14 и 15, инициатором 16 нагрева смеси и ее термохимического разложения. Агрегат является универсальным буровым аппаратом для проходки различных пород.The technical complex contains ground-based and downhole equipment, in which the drilling unit is made in the form of an energetically autonomous apparatus, in its single housing 1 modular units are placed, which are devices for producing working agents: thermogas generators 2 and 3, equipped with one common source 4 of chemical fuel components and a single gas displacing device 5, located between the thermogas generators, the working chambers of which are connected to the flow rate devices of the gas-vapor composite mixture, are made in the form of a rock-cutting working body 6 with gas-jet 7, 8 and mechanical 9 nozzles, and in the form of an additional working body 10 with gas-jet nozzles 11, designed to create an upward flow of drill cuttings, as well as to supply the drilling unit to the bottom 12 and to the mouth wells 13. Generators 2 and 3 are equipped with two chambers 14 and 15, the initiator 16 for heating the mixture and its thermochemical decomposition. The unit is a universal drilling apparatus for sinking various rocks.

Работа техкомплекса осуществляется следующим образом. С помощью ПТО-19 буровой аппарат 1 спускают на забой 12 скважины, включают его газогенераторы 2 и 3 и с помощью газоструйных насадок 7 и 8, а также - механических насадок 9 ведут разрушение породы на забое и удаление ее из зоны забоя отходящим потоком газообразного рабочего агента; включением в работу дополнительных насадок 11 упрочняют стенки скважины и создают восходящий поток бурового шлама к устью скважины 13. Существенная эффективность процесса проходки пород достигается включением в работу двух камер 14 и 15 бурового агрегата и его обоих генераторов 2 и 3, позволяющих увеличить производительность на 22-25% и повысить эффективность процесса проходки в 1,20 раза по сравнению с базовым буровым аналогичным агрегатом за счет снижения удельных энергетических затрат.The work of the technical complex is as follows. Using PTO-19, the drilling apparatus 1 is lowered to the bottom 12 of the well, its gas generators 2 and 3 are turned on, and with the help of gas-jet nozzles 7 and 8, as well as mechanical nozzles 9, the rock is destroyed at the bottom and removed from the bottom zone by the gaseous working stream an agent; the inclusion of additional nozzles 11 strengthen the walls of the well and create an upward flow of drill cuttings to the wellhead 13. Significant efficiency of the process of sinking is achieved by the inclusion of two chambers 14 and 15 of the drilling unit and its two generators 2 and 3, allowing to increase productivity by 22- 25% and increase the efficiency of the sinking process by 1.20 times compared to the base drilling unit of the same type due to the reduction of specific energy costs.

Claims

Technical complex for sinking sedimentary rocks, containing a drilling unit, hoisting equipment, characterized in that it is equipped with a set of modular blocks located in a single hollow body of an autonomous drilling apparatus, thermogas generators equipped with a source of gas generating components and a displacing device are used as modular blocks for thermogas generators and a source of gas generating components, the working spaces of thermogas generators are connected to the bottomhole working organ Equipped with mechanical and inkjet nozzles, and are also connected with additional gas jet working member mounted on the drilling machine housing, each equipped with two cameras termogazogenerator heating and flow of the working agent.