RU83532U1

RU83532U1 - DRILLING DEVICE

Info

Publication number: RU83532U1
Application number: RU2009106099/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Илларионович Плугин; Юрий Владимирович Шимин
Original assignee: Александр Илларионович Плугин
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2009-06-10

Abstract

1. Устройство для проходки скважин энергией струй рабочего агента под давлением, содержащее корпус в виде удлиненного цилиндра, размещенный в его полости генератор рабочего агента, соединенный своим агентподающим пространством с породоразрушающим рабочим органом, имеющим сопловые насадки, ориентированные на забой, отличающееся тем, что его корпус снабжен дополнительным удлиненным пустотелым цилиндром, расположенным коаксиально снаружи корпуса с зазором к его стенке, по кольцевым торцам дополнительного цилиндра закреплены сопловые насадки, ориентированные к забою и к устью скважины, а рабочий орган оснащен кольцевыми насадками для истечения рабочего агента под углами к забою и призабойному пространству, при этом между кольцевыми насадками закреплены конические шипы, ориентированные к дну и стенкам забоя. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочий орган установлен на корпусе с помощью подшипникового узла.1. Device for sinking wells with the energy of the jets of the working agent under pressure, containing a housing in the form of an elongated cylinder, a working agent generator located in its cavity, connected by its agent-supplying space to the rock-cutting working body, having nozzle nozzles oriented to the bottom, characterized in that the housing is equipped with an additional elongated hollow cylinder located coaxially outside the housing with a gap to its wall; nozzle ns are fixed along the annular ends of the additional cylinder cages, oriented to the bottom and to the wellhead, and the actuator is equipped with annular nozzles for the flow of the working agent at angles to the bottom and the face opening, wherein the nozzles are secured between the annular conical spikes, oriented towards the bottom and bottom walls. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the working body is mounted on the housing using a bearing assembly.

Description

Предложение относится к горной промышленности и предназначено для проходки скважин в осадочных горных породах и мерзлых грунтах для различных технологических целей.The proposal relates to the mining industry and is intended for drilling in sedimentary rocks and frozen soils for various technological purposes.

Известны принципиальные направления создания и совершенствования устройств для проходки скважин различного назначения. Одним из таких направлений является совершенствование устройств, использующих энергию сжатой рабочей (газовой, парогазовой) среды для разрушения породы. Эти устройства содержат типичные узлы и агрегаты, где удлиненный корпус в виде цилиндра содержит генератор рабочего агента, соединенный своим агентподающим пространством с породоразрушающим рабочим органом, имеющим сопловые насадки, ориентированные на забой и к устью скважины [RU 69136, 2007; US 3934659, 175/14; GB 1443343, E1F5; DE 2350422, E21В 7/14; RU 67165, 2007; RU 2178503, 2002, E21В 7/14, E21С 37/16].The principal directions of creation and improvement of devices for drilling wells for various purposes are known. One of these areas is the improvement of devices using the energy of a compressed working (gas, gas-vapor) medium to destroy the rock. These devices contain typical components and assemblies, where an elongated cylinder-shaped body contains a working agent generator connected by its agent-supplying space to a rock cutting tool having nozzle nozzles oriented towards the bottom and to the wellhead [RU 69136, 2007; US 3934659, 175/14; GB 1443343, E1F5; DE 2350422, E21B 7/14; RU 67165, 2007; RU 2178503, 2002, E21B 7/14, E21C 37/16].

Последнее из указанных устройств (RU 2178503) является наиболее близким к предлагаемому по конструкции и достигаемому техническому результату. Обладая определенными преимуществами перед аналогами процессом более эффективного использования рабочего органа для разрушения породы на забое, это устройство содержит ряд существенных недостатков, заключающихся в неэффективном использовании топливных компонентов генератора для теплорегулирования агрегатов и корпуса устройства, что вызывает отвлечение рабочих компонентов от прямого использования (разработка The last of these devices (RU 2178503) is the closest to the proposed design and achieved technical result. Having certain advantages over analogues, the process of more efficient use of the working body to destroy rock at the bottom, this device contains a number of significant drawbacks, consisting in the inefficient use of fuel components of the generator for heat regulation of the units and the body of the device, which causes distraction of the working components from direct use (development

забоя и формирование потока бурового шлама к устью скважины), повышает удельные затраты рабочего агента на процесс обслуживания устройства и снижает его производительность.face and the formation of a stream of drill cuttings to the wellhead), increases the unit costs of the working agent for the device maintenance process and reduces its productivity.

Технической задачей и положительным технологическим результатом предлагаемого устройства является принципиальное совершенствование конструкции его корпуса и узлов, работающих на формирование подачи рабочего агента на забой и узлов, организующих процесс удаления бурового шлама к устью скважины. Это увеличивает производительность устройства и повышает эффективность технологии бурения.The technical task and the positive technological result of the proposed device is a fundamental improvement in the design of its body and units working on the formation of the supply of the working agent to the face and nodes organizing the process of removing drill cuttings to the wellhead. This increases the productivity of the device and increases the efficiency of drilling technology.

Указанная задача и результат достигаются за счет того, что устройство для проходки скважин энергией струй рабочего агента под давлением, содержит корпус в виде удлиненного цилиндра, размещенный в его полости генератор рабочего агента, соединенный своим агентподающим пространством с породоразрушающим рабочим органом, имеющим сопловые насадки, ориентированные на забой, при этом корпус устройства снабжен дополнительным удлиненным пустотелым цилиндром, расположенным коаксиально снаружи корпуса с зазором к его стенке, по кольцевым торцам дополнительного цилиндра закреплены сопловые насадки, ориентированные к забою и к устью скважины, а рабочий орган оснащен кольцевыми насадками для истечения рабочего агента под углами к забою и призабойному пространству, при этом между кольцевыми насадками закреплены конические шипы, ориентированные к дну и стенкам забоя.This task and result are achieved due to the fact that the device for sinking wells by the energy of the jets of the working agent under pressure, contains a body in the form of an elongated cylinder, a working agent generator located in its cavity, connected by its agent-feeding space to the rock-cutting working body having nozzle nozzles oriented downhole, while the device body is equipped with an additional elongated hollow cylinder located coaxially outside the body with a gap to its wall, along the annular end face the auxiliary cylinder fixed nozzle heads oriented to the bottom and to the wellhead, and the actuator is equipped with annular nozzles for the flow of the working agent at angles to the bottom and the face opening, wherein the nozzles are secured between the annular conical spikes, oriented towards the bottom and bottom walls.

Устройство характеризуется тем, что рабочий орган установлен на корпусе с помощью подшипникового узла.The device is characterized in that the working body is mounted on the housing using a bearing assembly.

На фиг.1 показан общий вид устройства;Figure 1 shows a General view of the device;

на фиг.2 - его рабочий орган;figure 2 - its working body;

на фиг.3 и фиг.4 - узлы на фиг.1.figure 3 and figure 4 - nodes in figure 1.

Устройство содержит корпус 1, генератор рабочего агента 2, рабочий породоразрушающий орган 3 с сопловыми насадками 4, 5, 6, ориентированными к забою, стенкам скважины и к ее устью. Корпус оснащен коаксиально расположенным цилиндром 7 с зазором к нему, заполнен хладагентом; на торцевых кольцах закреплены сопловые насадки 8 и 9. Рабочий орган оснащен кольцевыми насадками 10, 11, 12, ориентированными своими выходными кольцевыми отверстиями к забою, стенкам и к устью скважины; между этими насадками закреплены конические шипы 13 на торце рабочего органа и на его боковых стенках. При этом рабочий орган установлен на корпусе с помощью подшипникового узла 14. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет выбирать рабочие режимы в широких пределах в зависимости от мощности генератора 2, сечений насадок 10, 11, 12 и насадок 8, 9, а также - крепости проходимых горных пород.The device comprises a housing 1, a working agent generator 2, a working rock cutting body 3 with nozzle nozzles 4, 5, 6 oriented towards the bottom, the walls of the well and its mouth. The housing is equipped with a coaxially located cylinder 7 with a gap to it, filled with refrigerant; nozzle nozzles 8 and 9 are fixed on the end rings; the working body is equipped with annular nozzles 10, 11, 12, oriented with their output ring holes to the bottom, walls and to the wellhead; between these nozzles conical spikes 13 are fixed on the end face of the working body and on its side walls. In this case, the working body is mounted on the housing using the bearing assembly 14. Such a constructive implementation of the device allows you to choose the operating modes in a wide range depending on the power of the generator 2, sections of the nozzles 10, 11, 12 and nozzles 8, 9, as well as the strength of passable mountain rocks.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Кольцевую полость между корпусом 1 и цилиндром 7 заполняют хладагентом (Н₂О+ПАВ); устройство опускают на забой скважины, включают генератор 2, из которого подают под давлением рабочий агент на забой через насадки 4, 5 и кольцевые насадки 10, 11, с помощью которых разрушают породу, вращение рабочего органа осуществляется с помощью узла 14, а с помощью шипов 13 осуществляют дробление породы до фракций, легко выносимых из зоны забоя в отходящем потоке рабочего агента и шлама, который также формируется истекающим рабочим агентом из насадок 6, 12 и 9; а из насадок 8 струи пара (от испаряемого хладагента) направляют на забой, увеличивая энергетическую составляющую рабочего органа и его производительность.The operation of the device is as follows. The annular cavity between the housing 1 and the cylinder 7 is filled with refrigerant (H ₂ O + surfactant); the device is lowered to the bottom of the well, include a generator 2, from which the working agent is supplied under pressure to the bottom through the nozzles 4, 5 and ring nozzles 10, 11, with which the rock is destroyed, the rotation of the working body is carried out using the node 14, and with the help of spikes 13 carry out crushing of the rock to fractions that are easily carried out from the bottom zone in the effluent of the working agent and sludge, which is also formed by the outflowing working agent from nozzles 6, 12 and 9; and from the nozzles 8 jets of steam (from the evaporated refrigerant) are sent to the bottom, increasing the energy component of the working body and its productivity.

Таким образом, все конструктивные узлы и агрегаты устройства работают полностью на выполнение основных буровых операций, используя дополнительно энергию испаряемого хладагента, выполняющего первичную функцию по защите корпуса устройства.Thus, all structural components and assemblies of the device work completely to perform basic drilling operations, using additionally the energy of the evaporated refrigerant, which performs the primary function of protecting the body of the device.

Claims

1. Device for sinking wells with the energy of the jets of the working agent under pressure, containing a housing in the form of an elongated cylinder, a working agent generator located in its cavity, connected by its agent-supplying space to the rock-cutting working body, having nozzle nozzles oriented to the bottom, characterized in that the housing is equipped with an additional elongated hollow cylinder located coaxially outside the housing with a gap to its wall; nozzle ns are fixed along the annular ends of the additional cylinder cages, oriented to the bottom and to the wellhead, and the actuator is equipped with annular nozzles for the flow of the working agent at angles to the bottom and the face opening, wherein the nozzles are secured between the annular conical spikes, oriented towards the bottom and bottom walls.

2. The device according to claim 1, characterized in that the working body is mounted on the housing using a bearing assembly.