RU113295U1

RU113295U1 - INSTALLATION FOR PASSING GEOLOGICAL STRUCTURES

Info

Publication number: RU113295U1
Application number: RU2011110555/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Илларионович Плугин; Юрий Владимирович Шимин
Original assignee: Александр Илларионович Плугин
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2012-02-10

Abstract

1. Установка для проходки геологических структур, содержащая бурильное устройство в виде удлиненного корпуса, в полости которого размещен генератор парогазового агента, источники топливных компонентов и хладагента, выполненные в виде емкостей, соединенных посредством клапанных отверстий с генератором, который сообщен с полостью рабочего органа, отличающаяся тем, что клапанные отверстия дополнительно оснащены дросселирующими клапанами, сообщение генератора с рабочим органом также выполнено посредством дросселирующего клапана, при этом рабочий орган выполнен наборным из телескопически соединенных частей. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочий орган выполнен из набора усеченных конусов, телескопически соединенных друг с другом. 1. Installation for drilling geological structures, containing a drilling device in the form of an elongated body, in the cavity of which a generator of a vapor-gas agent is located, sources of fuel components and refrigerant, made in the form of containers connected through valve holes with a generator, which is in communication with the cavity of the working body, which differs the fact that the valve openings are additionally equipped with throttling valves, the communication of the generator with the working body is also made by means of a throttling valve, while the working body is made of a set of telescopically connected parts. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the working body is made of a set of truncated cones telescopically connected to each other.

Description

Предложение относится к способам проходки горных пород путем воздействия на буримую среду энергией струй рабочего агента под давлением и предназначено для образования скважин и выработок различного назначения.The proposal relates to methods for driving rocks by exposing the drilling medium to the energy of the jets of a working agent under pressure and is intended for the formation of wells and workings for various purposes.

Технологические процессы проходки горных пород и образования скважин в настоящее время решены определенными приемами и операциями, из которых наиболее представительными являются способы образования скважин, существенными приемами и признаками которых являются: оборудование устья постановкой превентора, проходка геологических горизонтов путем воздействия на буримую среду энергией струй рабочего агента, формирование восходящего потока к устью скважины для выноса бурового шлама из зоны забоя и полости скважины [Дмитриев А.П. и др.. Термическое и комбинированное разрушение горных пород, М., Недра, 1978, с.135-136; US 3917007, 175/14; FR 2232670, Е21В 7/18; RU 2161245, Е21В 7/14].The technological processes of rock sinking and well formation have now been solved by certain methods and operations, of which the most representative are the methods of well formation, the essential methods and signs of which are: equipping the mouth with a preventer, drilling geological horizons by exposing the drilling medium to the energy of the working agent jets the formation of the upward flow to the wellhead for the removal of drill cuttings from the bottom zone and cavity [Dmitriev A.P. and others. Thermal and combined destruction of rocks, M., Nedra, 1978, p.135-136; US 3917007, 175/14; FR 2232670, E21B 7/18; RU 2161245, ЕВВ 7/14].

Существенными и очевидными недостатками аналогичных способов являются: сверхнормативные удельные расходы рабочего агента на забое и повышенные затраты энергии на формирование потока бурового шлама, направляемого из ствола к устью скважины; неуправляемость характеристик процесса по тепловой и кинетической энергиям, параметрам рабочего агента и воздействию его на забой и стенки проходимой скважины. Это ведет к стохастическому процессу выбора операций и параметров способа и отражается на перерасходах компонентов, формирующих объем рабочего агента для проходки скважины в геологических горизонтах.Significant and obvious disadvantages of similar methods are: excess unit costs of the working agent for bottom hole and increased energy costs for the formation of a stream of drill cuttings directed from the wellbore to the wellhead; uncontrollability of the process characteristics in terms of thermal and kinetic energies, parameters of the working agent and its effect on the bottom and walls of the well passed through. This leads to a stochastic process of selecting operations and method parameters and is reflected in the cost overruns of the components that form the volume of the working agent for drilling a well in geological horizons.

Технической задачей и положительным результатом данного технического предложения является повышение энерговооруженности и увеличение моторесурса установки для повышения эффективности использования рабочего агента на забое, удлинение циклов работы и сокращение вынужденных спуско-подъемных операций бурильного агрегата от забоя к устью скважины. Это приводит к увеличению производительности установки и повышению устойчивости стенок скважины в межцикловые операции.The technical task and the positive result of this technical proposal is to increase the power supply and increase the plant’s service life to increase the efficiency of using the working agent at the bottom, lengthening the work cycles and reducing the forced hoisting operations of the drilling unit from the bottom to the wellhead. This leads to an increase in the productivity of the installation and an increase in the stability of the walls of the well during inter-cycle operations.

Указанная задача и технический результат достигаются за счет того, что установка для проходки геологических структур, содержащая бурильное устройство в виде удлиненного корпуса, в полости которого размещен генератор парогазового агента, источники топливных компонентов и хладагента, выполненные в виде емкостей, соединенных посредством клапанных отверстий с генератором, который сообщен с полостью рабочего органа, оригинальна тем, что клапанные отверстия дополнительно оснащены дросселирующими клапанами, сообщение генератора с рабочим органом также выполнено посредством дросселирующего клапана, при этом рабочий орган выполнен наборным из телескопически соединенных частей.This task and the technical result are achieved due to the fact that the installation for drilling geological structures, containing a drilling device in the form of an elongated body, in the cavity of which is placed a gas-vapor agent generator, sources of fuel components and refrigerant, made in the form of containers connected by valve openings to the generator , which is in communication with the cavity of the working body, is original in that the valve openings are additionally equipped with throttling valves, the generator communicates with the working the body is also made by means of a throttling valve, while the working body is made inlaid from telescopically connected parts.

Установка характеризуется тем, что рабочий орган выполнен из набора усеченных конусов, телескопически соединенных друг с другом.The installation is characterized in that the working body is made of a set of truncated cones telescopically connected to each other.

На фиг.1 - показан общий вид установки;Figure 1 - shows a General view of the installation;

на фиг.2, 3, 4 и 5 - детали установки;figure 2, 3, 4 and 5 - installation details;

на фиг.6 - схема работы на забое.figure 6 - scheme of work on the face.

Установка для этого содержит генератор 1 парогазового агента соединенного с источниками: топливных компонентов 2, хладагента 3 посредством клапанных отверстий 4 и 5. Рабочее пространство генератора 1 соединено с полостью рабочего органа 6, оснащенного забойными насадками 7 и насадками 8, создающими усилие подачи рабочего органа к забою проходимой скважины. Генератор 1 с помощью дросселирующих клапанов 10 может менять количество и давление подаваемого в рабочий орган парогазового агента, соответственно, меняя характеристики струй, воздействующих на забой и создающих восходящий поток бурового шлама;The installation for this contains a generator 1 of a gas-vapor agent connected to sources: fuel components 2, refrigerant 3 by means of valve openings 4 and 5. The working space of the generator 1 is connected to the cavity of the working body 6, equipped with downhole nozzles 7 and nozzles 8, creating a feed force of the working body to the bottom of the well passed. The generator 1 with the help of throttling valves 10 can change the quantity and pressure of the gas-vapor agent supplied to the working body, respectively, changing the characteristics of the jets acting on the bottom and creating an upward flow of drill cuttings;

для этой же задачи рабочий орган 6 имеет мобильную конструктивную схему, позволяющую оперативно изменять объем его рабочей камеры, увеличивать или снижать расход рабочего агента, оперативно выбирая режим и параметры воздействия на породу забоя.for the same task, the working body 6 has a mobile structural scheme that allows you to quickly change the volume of its working chamber, increase or decrease the consumption of the working agent, promptly choosing the mode and parameters of impact on the face rock.

Рабочий орган 6 имеет модульную конструкцию, состоящую из телескопически соединяемых усеченных конусов 11, 12 и 13 (фиг.2, 3). Это позволяет оперативно менять не только его геометрическую форму, но и менять операции и режимы воздействия на забой, на формирование восходящего потока бурового шлама.The working body 6 has a modular design, consisting of telescopically connected truncated cones 11, 12 and 13 (Fig.2, 3). This allows you to quickly change not only its geometric shape, but also to change the operations and modes of impact on the face, on the formation of an upward flow of drill cuttings.

Работа установки для проходки геологических структур осуществляется следующим образом. В генератор 1 парогазового рабочего агента подают топливные компоненты из емкости 2, подают хладагент из емкости 3 с помощью его клапанов 4 и 5. Регулирование подачи этих компонентов ведут с помощью дросселирующих клапанов 4, 5, 9 и 10 (фиг.4, 5); с помощью таких же клапанов ведут подачу рабочего парогазового агента в полость рабочего органа 6, который, своими насадками 7 и 8 ведет разрушение пород на забое. Производительность рабочего органа зависит от конструкции (фиг.2, 3. 6), представляющей собой несколько усеченных конусов 11, 12, 13, телескопически входящих один в другой по одной оси. Это позволяет оперативно регулировать расход агента на забой и на вынос бурового шлама. При проходке слабых осадочных пород используют конструкцию рабочего органа с максимальным расходом (фиг.3) - для быстрой проходки слабых горизонтов с одновременной или последующей обсадкой стенки скважины. При встрече с плотных и скальных горизонтов рабочий орган телескопически вводится - конус в конус (фиг.2, 6), расход снижается, давление растет, увеличивая силовые нагрузки от динамического и теплового воздействия на породу забоя. Это приводит к более эффективной работе установки с одновременным рациональным расходом рабочего агента на процесс.The installation for sinking geological structures is as follows. Fuel components from tank 2 are supplied to the steam-gas working agent generator 1, refrigerant from tank 3 is supplied with the help of its valves 4 and 5. The supply of these components is controlled by throttling valves 4, 5, 9 and 10 (Figs. 4, 5); using the same valves, the working steam-gas agent is fed into the cavity of the working body 6, which, with its nozzles 7 and 8, leads to the destruction of rocks at the bottom. The productivity of the working body depends on the design (figure 2, 3. 6), which is a few truncated cones 11, 12, 13, telescopically entering one another in the same axis. This allows you to quickly adjust the flow rate of the agent for the face and the removal of drill cuttings. When driving weak sedimentary rocks, use the design of the working body with a maximum flow rate (figure 3) - for quick penetration of weak horizons with simultaneous or subsequent casing of the borehole wall. When meeting with dense and rocky horizons, the working body is telescopically introduced — the cone into the cone (FIGS. 2, 6), the flow rate decreases, the pressure increases, increasing power loads from dynamic and thermal effects on the face rock. This leads to more efficient operation of the installation with a simultaneous rational consumption of the working agent in the process.

Claims

1. Installation for sinking of geological structures, containing a drilling device in the form of an elongated body, in the cavity of which there is a gas-vapor agent generator, sources of fuel components and refrigerant, made in the form of tanks connected by valve openings to a generator that communicates with the cavity of the working body, characterized the fact that the valve openings are additionally equipped with throttling valves, the generator is also in communication with the working body by means of a throttling valve, when th actuator configured typesetting of telescopically connected parts.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the working body is made of a set of truncated cones telescopically connected to each other.