RU730029C

RU730029C - Electropulse drilling tool

Info

Publication number: RU730029C
Authority: RU
Inventors: А.М. Адам
Original assignee: Научно-исследовательский институт высоких напр жений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority date: 1973-03-19
Filing date: 1973-03-19
Publication date: 1993-10-30

Description

Изобретение относитс к буровым усгройствам . именно к электроимпульсным буровым снар дам, и может найти применение при проходке скважин, особенно в крепких горных породах с промывкой водой .The invention relates to drilling equipment. namely, to electric impulse drill bits, and can find application in well sinking, especially in hard rocks with water flushing.

Известен электроимпульсн-ый буровой снар д, состо щий из токопроводов, разделенных изол цией. При использовании этого бура разрушение горной породы осуществл етс электрическими импульсными разр дами, подводимыми к неподвижному буру. Разрушенна порода выноситс на поверхность промывочным агентом, и бур опускаетс .An electrical impulse drill string is known, consisting of conductors separated by insulation. When using this drill, the rock is destroyed by electrical impulse discharges supplied to a stationary drill. The crushed rock is carried to the surface by a flushing agent, and the drill is lowered.

Существенным недостатком этого бура вл етс ограниченна возможность обеспечени значительного электрического сопротивлени его призабойного узла в промывочной среде с высокой электропроводностью , например, воде. Использование различных конструктивных усовершенствований , покрытий электродных систем изол ционными материалами, лаками и т.п. позволило незначительно увеличить сопротивление наконечников. А дл предотвращени основного количества утечек импульсных токов сопротивление буровых наконечников должно быть достаточно большим.A significant drawback of this drill is the limited ability to provide significant electrical resistance to its bottomhole assembly in a flushing medium with high electrical conductivity, such as water. The use of various design improvements, coatings of electrode systems with insulating materials, varnishes, etc. allowed to slightly increase the resistance of the tips. And to prevent the bulk of leakage of pulsed currents, the resistance of the drill bits should be sufficiently large.

Целью изобретени вл етс повышение электрического сопротивлени бурового наконечника снар да в электропровод щей среде.An object of the invention is to increase the electrical resistance of a drill bit of a projectile in an electrically conductive medium.

Одновременно предусматриванэтс различные пути увеличени .эффективности бурени .At the same time, various ways are envisaged to increase drilling efficiency.

Цель достигаетс тем. что электродна система бурового снар да выполнена в виде электродной чейки, причем электроды электродной чейки расположены так. что образуют форму, близкую к сектору круга.The goal is achieved. that the electrode system of the drill is made in the form of an electrode cell, wherein the electrodes of the electrode cell are arranged as follows. which form a shape close to the circle sector.

Это сно из рассмотрени другого крайнего случа - размещени электродов по радиусу скважины; В этом случае при повороте такой электродной системы на небольшой угол, электроды, расположенные ближе к оси вращени , пройдут много меньший путь, чем электроды, наход щиес на окружности . Поэтому импульсный разр д, развивающийс между электродами у оси вращений произведет значительно меньшее разрушение. Поворот же на большой угол приведет к тому, что ближе к стенкам скважины на забое останутс неразрушенные участки. При расположении электродов по сектору круга забо скважи1: ы разрушение породы электрическими разр дами наиболее равномерно.This is clear from consideration of another extreme case - the placement of electrodes along the radius of the well; In this case, when such an electrode system is rotated by a small angle, the electrodes located closer to the axis of rotation will travel a much shorter path than the electrodes located on the circle. Therefore, a pulsed discharge developing between the electrodes at the axis of rotation will produce significantly less damage. Rotation by a large angle will lead to the fact that closer to the walls of the well at the bottom there will remain undisturbed sections. When the electrodes are located in the sector of the circle of the well, 1: the destruction of the rock by electric discharges is most uniform.

На фиг.1 изображен электроимпульсный буровой снар д. об1ций вид: нз фиг.2 сечение по линии А - А: на фиг.З - сечение по линии Б-Б на фиг,1.In Fig. 1, an electric-impulse drilling tool of the Ob1 type is shown: view 3 in Fig. 2, section along line A - A: in Fig. 3, in section B-B in Fig. 1.

Электроимпульсный буровой снар д состоит из корпуса 1. выполненного в виде трубы. К ней подсоединена наружна коронка 2, котора дл снижени утечек ТОКОЕЗ может быть футерована изол цией. Дл подвода к буровому наконечнику импульсов высокого напр жени служит токопровод 3, по жиле 4 которого передают высоковольтные импульсы, а оплетку 5 заземл ют или по ней передают импульсы противоположной пол рности. В верхней части снар да укреплен Сальниковый узел, состо щий из переходника 6 и кольца 7 и служащий дл ввода в снар д импульсов высокого напр жени и промывочного агента. Нижний конец токопровода 3 контактирует с втулкой 8 короночного изол тора 9, выполненной в виде стакана. Со втулкой 8 соединено два высоковольтных электрода 10, которые с целью предотвращени утечек покрыты изол цией 11. В плоскости нижнего торца снар да между этими электродами расположен заземленный стержневой электрод 12, который наклонно прикреплен к внутренней стенке наружной коронки 2. снабженнойAn electropulse drilling tool d consists of a housing 1. made in the form of a pipe. An outer crown 2 is connected to it, which can be lined with insulation to reduce leakage. To supply high voltage pulses to the drill bit, a current conductor 3 is used, along the core 4 of which high-voltage pulses are transmitted, and the braid 5 is grounded or impulses of opposite polarity are transmitted through it. In the upper part of the projectile, an stuffing box is mounted, consisting of an adapter 6 and a ring 7, which serves to introduce high voltage pulses and a flushing agent into the projectile. The lower end of the current lead 3 is in contact with the sleeve 8 of the corona insulator 9, made in the form of a glass. Two high-voltage electrodes 10 are connected to the sleeve 8, which, in order to prevent leaks, are covered with insulation 11. In the plane of the lower end of the projectile there is a grounded rod electrode 12 which is obliquely attached to the inner wall of the outer crown 2. equipped with

0 резцами 13.0 incisors 13.

Промывочный агент в полость снар да подаетс по трубке 14. котора одновременно служит звеном, передающим вращение снар ду. Чтобы обеспечить передачу импульсов высокого напр жени к призабойному узлу, верхний конец кабел соединен с контактным кольцом 15. одетым на кольцо 16.The flushing agent is supplied into the projectile cavity through a tube 14. which simultaneously serves as a link transmitting rotation of the projectile. In order to ensure the transmission of high voltage pulses to the bottomhole assembly, the upper end of the cable is connected to a contact ring 15. clad on a ring 16.

В короночном узле промывочный агент,In the coronal unit, a flushing agent,

0 закачиваемый в снар д по трубке 14, проходит по продольным каналам 17 короночного изол тора 9. и, обогатившись на забое продуктами разрушени , через окна 18 выходит в затрубное пространство (выходу промывочного агента из снар да в верхнем конце его преп тствует сальникова набивка 19, поджимаема гайкой 20).0 pumped into the shell through the tube 14, passes through the longitudinal channels 17 of the corona insulator 9. and, having enriched itself with the products of destruction, through the windows 18 it enters the annulus (the flushing stuffing 19 prevents the flushing agent from leaving the shell at the upper end tightened with a nut 20).

На корпусе снар да 1 с помощью ограничительных колец 21 укреплен направл 0 ющий фон рь 22 с продольными каналамиOn the shell of the projectile 1, with the help of restrictive rings 21, a guide background 22 is fixed with longitudinal channels

оо J.oo J.

Электродна чейка изображена на фиг.З.The electrode of the cell is shown in Fig.Z.

Работа электроимпульсного бурового 5 снар да заключаетс в следующем.The operation of the electric pulse drilling tool 5 is as follows.

Claims

A flushing agent is pumped into the shell through the tube 13, which, through the gap between the cable 3 and the shell of the shell 1, the longitudinal channel 17 of the corona insulator 9 enters the bottom of the well. From here, through the window 18 of the outer crown 2, it enters the annulus, through which it rises to the surface, passing in the bottomhole zone along the longitudinal channels 23 of the guiding light 22. Well formation occurs when the electrode cell rotates relative to the central axis of the tube 14. High voltage pulses t through cable 3 to the high voltage electrodes 10, the outer crown 2 with the electrode 12 is grounded (or pulses of a different polarity are applied). Impulse discharges develop between the high voltage electrodes 10, the electrode 12 and the outer crown

2. Increasing the destruction efficiency. Formula 1. ELECTRICAL PULSE DRILLING EQUIPMENT, consisting of conductors separated by insulation, characterized in that, in order to increase the electrical resistance of the drill bit, it is possible to have 2 cutters 13 in the areas of the outer crown, which are due to pressures are introduced into the rock and compress it. than provide an increased depth of the spall funnel and a decrease in the electrical strength of the rock. When moving the electrode cell of the projectile in the borehole (the movement can be rotational with a constant rotation speed, with a variable, rotationally translational, etc.), a slaughter of a given cross section is obtained. The horizontal motion paths are defined by the guide light 22. The cutters 13, when moving the bottomhole assembly, destroy the rock disturbed by the pulsed bits, but not torn away from the array. series in an electrically conductive medium, its electrode system is made in the form of an electrode cell, 2, Snard according to claim 1. characterized in that the electrodes of the electrode cell are arranged so as to form a shape close to the circle sector.

730029 AA

//