SU1067195A1

SU1067195A1 - Drilling tool

Info

Publication number: SU1067195A1
Application number: SU823500291A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Павлович Шагин; Василий Николаевич Калашников; Александр Николаевич Бажутин; Владимир Алексеевич Бобров
Original assignee: Свердловский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.В.В.Вахрушева
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1984-01-15

Abstract

БУРОВОЙ СНАРЯД, содержащий породоразрушающий инструмент и эрлифт в виде воздухонагревательного сальникавертлюга и соединенных с ним колонны бурильных труб со сливными окнами и коаксиально .расположенной в бурильных трупах колонны воздухопроводных труб со смесителем на .нижнем конце, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности бурени посредством устранени пульсации потока промывочной жидкости, он снабжен упругими щетками, при этом щетки закреплены по периметру внешней стороны воздухопроводных труб, а сами воздухопроводные трубы св заны с неподвижной частью сальника-вертлюга. д . (П 05 ;о елDrill comprising rock cutting tool and a hot-air airlift salnikavertlyuga column and connected thereto drill pipe with drain windows and coaxially .raspolozhennoy a drill string cadavers air guide pipe with a mixer at .nizhnem end, characterized in that, in order to increase efficiency of the drilling means eliminating pulsation of the flow of washing fluid, it is equipped with elastic brushes, while the brushes are fixed along the perimeter of the outer side of the air pipes, and the air itself rovodnye pipes associated with the fixed part of the swivel-gland. d. (P 05; o eat

Description

Изобретение относитс к горному .делу, d именно, к средствам дл промывки буровых скважин при бурении с использованием труб с каналами дл жидкости и газа.The invention relates to a mining case, namely, to means for flushing boreholes during drilling using pipes with fluid and gas channels.

Известны буровые снар ды, содержащие породоразрушающий инструмент н эрлифт с колоннами бурильных и воздухопроводных tpy6, и воздухонапорным сальникомвертлк: гом (1).Drilling tools are known that contain a rock-destructive tool and airlift with drill and airway tpy6 columns, and an air-pressure wrench: gom (1).

Однако возникающа при работе такого снар да обратна циркул ци промывомной жидкости нестабильна, так как образующийс в смесителе поток аэрированной жидкости имеет неравномерную плотность.However, the reverse circulation of the washing liquid that occurs during the operation of such a projectile is unstable, since the flow of aerated liquid formed in the mixer has an uneven density.

Известен буровой снар д с элементами дл диспергировани воздуха в потоке жидкости , содержащнй породоразрушающий инструмент н эрлифт в виде воздухонагнетательного сальника-вертлюга и соединенных с ним колонны бурильных труб со сливными окнами и коаксиально расположенной в бурильных трубах колонН;Ы воздухопроводных труб со смесителем на нижнем конце (2).A drilling rig with elements for dispersing air in a fluid stream is known, containing a rock destructive tool on an air-lift in the form of an air-gland swivel and connected to it a string of drill pipe with drain ports and coaxially located in the drill pipe of the column; S air pipes with a lower end mixer (2).

Однако известное техническое решение со смесителем на нижнем конце не устран ет изменений плотности аэрированной жидкости по мере движени ее вверх и возникающей из-за разности скорости подъема пузырьков воздуха и соответственно жидкости , а возникающа в результате этого влени пульсаци потока отрицательно сказываетс на эффективности бурени .However, the known technical solution with a mixer at the lower end does not eliminate the changes in the density of the aerated liquid as it moves upwards and arises due to the difference in the rate of rise of air bubbles and, accordingly, liquid, and the resulting pulsation of the flow adversely affects the drilling efficiency.

Цель изобретени - повышение эффективности бурени посредством устранени пульсации потока промывочной жидкости.The purpose of the invention is to increase the drilling efficiency by eliminating pulsation of the washing liquid stream.

Указанна цель достигаетс тем, что бур .овой снар д, содержащий породоразрушающий инструмент и эрлифт в виде воздухонагнетательНого сальника-вертлюга и соединенных с ним колонны бурильных труб со сливными окнами-и коаксиально расположенной в бурильных трубах колонны воздухопроводных труб со смесителем на нижнем конце, снабжен упругими щетками, при этом щетки закреплены по периметру внешней х;тороны воздухопроводных труб, а сами воздухопроводные трубы св заны с неподвижной частью сальника-вертлюга.This goal is achieved by the fact that a drill bit containing a rock-destroying tool and airlift in the form of an air-swivel gland and a string of drill pipe connected to it with drain windows — and a coaxial tube in the drill pipe with a mixer at the lower end, is equipped with elastic brushes, while the brushes are fastened around the perimeter of the outer x; the corons of the air pipes, and the air pipes themselves are connected to the fixed part of the swivel gland.

На фиг. 1 показан предлагаемый буровой снар д; на фиг. 2 - разрез А-А на фнг. I.FIG. 1 shows the proposed drilling rig; in fig. 2 - section AA on fng. I.

Снар д состоит из колонковой- трубы 1 с породоразруШающнм инструментом 2 и эр лифта в виде колонны бурильных труб 3, воздухопроводных труб 4 и смесител 5, Воздухопроводные трубы 4 расположены коаксиально внутри бурильных труб 3 и св .заны вверху с неподвижной частью воздухонапорного сальника-вертлюга 6. На воздухопроводных трубах 4 с интервалом 5- 15 м по внешнему периметру жестко устайовлены упругие щетки 7...Полость кольцевого пространства между бурильными трубами 3 и воздухопроводными трубами 4 сообщаетс со скважиной через сливные окна 8 в бурильных трубах 3. Сжатый воздух в снар д подаетс по шлангу 9.The rig consists of a core pipe 1 with a rock cutting tool 2 and an elevator era in the form of a drill pipe string 3, air guide pipes 4 and a mixer 5, Air flow pipes 4 are located coaxially inside the drill pipes 3 and are attached at the top with a fixed part of an air pressure gland swivel 6. On air pipes 4 with an interval of 5 to 15 meters, elastic brushes 7 are rigidly fixed along the outer perimeter ... A cavity of the annular space between the drill pipes 3 and air pipes 4 communicates with the well through drain holes 8 in the drill pipe 3. Compressed air is supplied to the projectile through a hose 9.

Снар д работает следующим образом.Snar d works as follows.

Сжатый воздух от компрессора {не показан ) поступает по шлангу 9 через сальник-вертлюг 6 и воздухопроводные трубы 4 к смесителю 5. Из смесител 5 воздух выходит в кольцевое пространство между бурильными трубами 3 и воздухопроводными трубами 4 и образует здесь аэрированную жидкость , За счет разницы удельных весов жидкости , наход щейс в затрубном пространстве (скважине) и аэрированной в кольцевом пространстве между бурильными 3 и воздухопроводными трубами 4 создаетс обратна циркул ци щромывочной жидкости. Жидкость из скважины, очища забой от шлама и охлажда породоразрушающий инструмент 2, поступает во внутрь колонковой трубы 1. Из последней по бурильным трубам 3 жидкость поступает в кольцевое пространство между трубами 3 и 4, где она аэрируетс . Дальше, поднима сь по кольцевому пространству между трубами 3 и 4, аэрированна жидкость в буровом снар де под воздействием сил врашаетс вместе с бурильными трубами. Поднима сь вверх, она через определенные интервалы встречает На своем пути неподвижные щетки 7. Благодар тому, что аэрированна жидкость вращаетс после прохождени каждой щетки в этой жидкости происходит восстановление однородности структуры газожидкостной среды путем механического перемешивани ее жидкости и газообразной фаз. Вращающиес и движущиес вверх большие пузырьки воздуха и жидка фаза при встрече с упругими щетками разбиваютс и тщательно механически перемешиваютс между собой.Compressed air from the compressor (not shown) enters through the hose 9 through the swivel-seal 6 and air pipes 4 to the mixer 5. From the mixer 5, air enters the annular space between the drill pipes 3 and the air pipes 4 and forms an aerated fluid here. The specific gravities of the fluid in the annulus (well) and aerated in the annular space between the drill 3 and air pipes 4 creates a reverse circulation of washing fluid. Fluid from the well, clearing the bottom from the sludge and cooling the rock-destroying tool 2, flows into the interior of the core pipe 1. From the latter, through the drill pipes 3, the liquid flows into the annular space between pipes 3 and 4, where it is aerated. Further, climbing through the annular space between the pipes 3 and 4, the aerated fluid in the drilling rig, under the influence of forces, is inserted together with the drill pipes. Climbing up, it encounters stationary brushes 7 at certain intervals. Due to the fact that the aerated liquid rotates after passing each brush in this liquid, the homogeneous structure of the gas-liquid medium is restored by mechanically mixing its liquid and gaseous phases. Large air bubbles revolving and moving upwards and, when meeting with elastic brushes, break up and carefully mechanically intermingle with each other when meeting with elastic brushes.

Рассто ние между щетками выбираетс в зависимости от скорости разделени жид; кой и газообразной, фаз потока. В нижней части воздухопроводных труб щетки располагаютс с интервалом 10-15 м, так как здесь скорость разделени на жидкую и газообразную фазу еще мала. В верхней части (в виду того, что при-подъеме аэрированной жидкости разделение ее на воду и воздух происходит быстрее) щетки располагаютс с меньшим интервалом, от 5 до Юм.The distance between the brushes is selected depending on the speed of separation of the liquid; Coy and gaseous, phase flow. In the lower part of the air duct tubes, the brushes are located with an interval of 10–15 m, since here the speed of separation into the liquid and gaseous phases is still small. In the upper part (in view of the fact that during the rise of the aerated liquid, its separation into water and air occurs faster), the brushes are arranged with a smaller interval, from 5 to Hume.

Устранение пульсации промывочной жидкости поаыщает интенсивность обратной промывки и понижает удельный расход воздуха , т. е. при одном и том же расходе воздуха в предлагаемом буровом снар де можно получить больщий расход промывочной жидкости у породоразрушающего инструмента по сравнению с прототипом, улучшить удаление шлама и повысить эффективность бурени .Eliminating pulsation of the flushing fluid increases the intensity of the backwash and lowers the specific air flow rate, i.e., with the same air flow rate in the proposed drilling rig, you can get a greater flow rate of flushing fluid from the rock-destructive tool compared to the prototype, improve sludge removal and increase efficiency drills.

Claims

A DRILLING APPARATUS containing a rock cutting tool and airlift in the form of an air heater gland of a swivel and drill pipe columns connected to it with drain windows and coaxially located in the drill pipes of a pipe string with a mixer at the lower end, characterized in that, in order to increase drilling efficiency by eliminate the pulsation of the flow of washing liquid, it is equipped with elastic brushes, while the brushes are fixed around the perimeter of the outer side of the air pipes, and the air pipe itself s pipe connected to a fixed part of the swivel-gland.

SU, „, 1067195