RU2010152925A

RU2010152925A - ELECTRIC PULSE METHOD FOR DRILLING WELLS AND DRILL BIT

Info

Publication number: RU2010152925A
Application number: RU2010152925/03A
Authority: RU
Inventors: Василий Михайлович Муратов (RU); Василий Михайлович Муратов; Владислав Федорович Важов (RU); Владислав Федорович Важов; Владимир Васильевич Лопатин (RU); Владимир Васильевич Лопатин; Руслан Ренатович Гафаров (RU); Руслан Ренатович Гафаров; Сергей Юрьвич Дацкевич (RU); Сергей Юрьвич Дацкевич; Михаил Юрьевич Журков (RU); Михаил Юрьевич Журков
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-06-27
Also published as: RU2464402C2

Abstract

1. Электроимпульсный способ бурения скважин высоковольтными импульсными разрядами и механическим воздействием на забой, по которому бурение многоэлектродным буровым долотом ведут при выбранных оптимальных параметрах, отличающийся тем, что удельную энергию, выделяемую на единице длины межэлектродного промежутка Муд принимают: ! Муд≥0,23σсж, Дж/мм, ! где 0,23 - коэффициент пропорциональности; ! σсж - удельная прочность горной породы на сжатие, кгс/мм2; ! при этом шаг перемещения электродов бурового долота за время между двумя высоковольтными импульсами m выбирают из условия: ! , мм, ! где L - длина межэлектродного промежутка, мм; ! n - число импульсов, необходимое для прохождения электродами расстояния, равного L, имп.: ! , ! где Wопт - оптимальная энергия высоковольтного импульса, необходимая для выделения в межэлектродном промежутке, Дж; ! Wзап - энергия, запасаемая источником высоковольтных импульсов, Дж; ! k - число электродов бурового долота, шт. ! 2. Электроимпульсный способ по п.1, отличающийся тем, что бурение проводят, разрушая горную породу за один оборот бурового долота на глубину: ! h=(0,2÷0,3)L, мм. ! 3. Буровое долото, содержащее высоковольтные и заземленные электроды, а также заземленный корпус, к которому прикреплены армированные твердосплавными резцами породоразрушающие элементы, отличающееся тем, что высоковольтные электроды установлены на одной оси и подвижны в вертикальной плоскости, а длины межэлектродных промежутков между каждым высоковольтным электродом и ближайшим заземленным электродом, а также между внутренними концами породоразрушающих элементов и соседним высоковольтным электродом одинаковы. ! 4. Б 1. Electropulse method of drilling wells with high-voltage pulsed discharges and mechanical impact on the bottom, according to which drilling with a multi-electrode drill bit is carried out at the selected optimal parameters, characterized in that the specific energy released per unit length of the interelectrode gap Mood accept:! Mood≥0.23σsq, J / mm,! where 0.23 is the coefficient of proportionality; ! σсж - specific rock compressive strength, kgf / mm2; ! the step of moving the electrodes of the drill bit during the time between two high-voltage pulses m is chosen from the condition:! , mm,! where L is the length of the interelectrode gap, mm; ! n is the number of pulses required for the electrodes to travel a distance equal to L, imp .:! ! where Wopt is the optimal energy of a high-voltage pulse, necessary for separation in the interelectrode gap, J; ! Wzap - energy stored by the source of high voltage pulses, J; ! k is the number of electrodes of the drill bit, pcs. ! 2. The electric pulse method according to claim 1, characterized in that the drilling is carried out, destroying the rock for one revolution of the drill bit to a depth:! h = (0.2 ÷ 0.3) L, mm. ! 3. A drill bit containing high-voltage and grounded electrodes, as well as a grounded housing, to which rock-breaking elements reinforced with carbide cutters are attached, characterized in that the high-voltage electrodes are mounted on the same axis and are movable in the vertical plane, and the lengths of the interelectrode gaps between each high-voltage electrode and the nearest grounded electrode, as well as between the inner ends of the rock cutting elements and the adjacent high-voltage electrode are the same. ! 4. B

Claims

1. Electropulse method of drilling wells with high-voltage pulsed discharges and mechanical impact on the bottom, according to which multi-electrode drill bit is drilled at selected optimal parameters, characterized in that the specific energy released per unit length of the interelectrode gap M _beats is:

M _ud ≥0,23σ _SJ, J / mm

where 0.23 is the coefficient of proportionality;

σ _{compression channel} - specific rock compressive strength, kgf / mm ^2;

the step of moving the electrodes of the drill bit during the time between two high-voltage pulses m is chosen from the condition:

mm

where L is the length of the interelectrode gap, mm;

n is the number of pulses required for the electrodes to travel a distance equal to L, imp .:

,

where W _opt is the optimal energy of a high-voltage pulse, necessary for separation in the interelectrode gap, J;

W _zap - energy stored by a source of high voltage pulses, J;

k is the number of electrodes of the drill bit, pcs.

2. The electric pulse method according to claim 1, characterized in that the drilling is carried out, destroying the rock for one revolution of the drill bit to a depth of:

h = (0.2 ÷ 0.3) L, mm.

3. A drill bit containing high-voltage and grounded electrodes, as well as a grounded housing, to which rock-breaking elements reinforced with carbide cutters are attached, characterized in that the high-voltage electrodes are mounted on the same axis and are movable in the vertical plane, and the lengths of the interelectrode gaps between each high-voltage electrode and the nearest grounded electrode, as well as between the inner ends of the rock cutting elements and the adjacent high-voltage electrode are the same.

4. The drill bit according to claim 3, characterized in that the grounded and / or high-voltage electrodes are spring-loaded.

5. The drill bit according to claim 3, characterized in that each high-voltage electrode is made in the form of a tongue.