RU96120954A

RU96120954A - Электроимпульсный способ бурения скважин и буровая установка

Info

Publication number: RU96120954A
Application number: RU96120954/03A
Authority: RU
Inventors: А.М. Адам; В.Ф. Важов
Original assignee: Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1999-01-10

Claims

1. Электроимпульсный способ бурения скважин, при котором разрушение горных пород, находящихся под слоем промывочной жидкости, выполняющей роль электроизоляционной среды, осуществляют высоковольтным импульсными разрядами, которые происходят внутри горной породы, отличающейся тем, что основные параметры бурения выбирают из следующих условий: рабочее напряжение

где U_o - экспериментальное значение амплитуды импульсного напряжения пробоя горной породы в промывочной жидкости при наложенных на одну поверхность образца горной породы двух электродов с 1=1 см, кВ/см;
n - число электродов бурового наконечника;
l - межэлектродный промежуток бурового наконечника, см;
энергия в импульсе W_o ≥ 901^1,6, Дж; расход промывочной жидкости

где D_н - диаметр бурового наконечника, см;
f - частота следования импульсов (в 1 с).

2. Буровая установка содержит источник импульсов высокого напряжения, систему промывки и спускоподъемный механизм, присоединяемые к буровому снаряду, который состоит из последовательно соединенных высоковольтного ввода, пропущенной через кондуктор колонны бурильных труб и многоэлектродного бурового наконечника, причем колонна бурильных труб включает в себя коаксиально расположенные высоковольтную и заземленную части, разделенные изоляцией, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность заземленной части колонны бурильных труб и наружная поверхность высоковольтной части покрыты слоем немагнитного высокопроводящего материала, например дюралюминия, меди, латуни, колонна бурильных труб соединена с кондуктором электрическим скользящим контактом, делитель напряжения и токовый шунт, встроенные в буровой снаряд, и прибор контроля параметров промывочной жидкости соединены с устройством выбора оптимальных режимных параметров, которые на основании изменения свойств горной породы и параметров промывочной жидкости корректирует режим бурения.

3. Буровая установка по п.2, отличающаяся тем, что источник импульсов высокого напряжения выполнен в виде индуктивного накопителя с полупроводниковым коммутатором.

4. Буровая установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что высоковольтный ввод прикреплен к колонне бурильных труб сбоку.

5. Буровая установка по пп.2-4, отличающаяся тем, что наружная поверхность изоляционного корпуса высоковольтного ввода и поверхность изоляции пропущенного через него высоковольтного токовода выполнены с полупроводящими покрытиями, которые электрически соединены соответственно с заземленной и высоковольтной частями колонны бурильных труб.

6. Буровая установка по пп.2-5, отличающаяся тем, что продольные пазы съемной шланговой трубы выполнены с упругими выступами.

7. Буровая установка по пп.2-6, отличающаяся тем, что буровой наконечник выполнен с возможностью поворота вокруг собственной оси на величину не менее межэлектродного промежутка.

8. Буровая установка по пп.2-7, отличающаяся тем, что электродная система бурового наконечника выполнена в виде четырехэлектродной ячейки, перемещающейся по забою скважины.

9. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что буровой наконечник выполнен в виде двух электродов, а концы этих электродов загнуты под углом не более 90^o.