SU1078068A1

SU1078068A1 - Apparatus for electrothermal drilling of well in ice

Info

Publication number: SU1078068A1
Application number: SU823497468A
Authority: SU
Inventors: Лев Никитич Маневский; Валентин Андреевич Морев; Владимир Анатольевич Пухов; Владимир Михайлович Яковлев
Original assignee: Ордена Ленина Арктический И Антарктический Научно-Исследовательский Институт
Priority date: 1982-10-05
Filing date: 1982-10-05
Publication date: 1984-03-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенна с последним водосборна емкость, сообщенна с водоотвод щими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубь , отличающеес тем, что, с целью повыщени надежности работы устройства и снижени энергоемкости бурени путем уменьшени веро тности перегрева талой воды, устройство дополнительно снабжено струйным насосом , подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотвод щими трубками, а камера смещени - с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотвод щих труi бок размещены в радиальных и в кольцевых канавках. (ЛDEVICE FOR electrothermal DRILLING IN ice, comprising a housing, a heating crown with annular grooves arranged in the housing pump outlet and the inlet nozzles and coupled to the last collection tank communicating with drainage conductive tubes whose inputs are placed in the end part of the heating of the crown, and kernouderzhivayuschie A tooth, characterized in that, in order to increase the reliability of the device and reduce the energy intensity of drilling by reducing the likelihood of overheating of melt water, the device It is supplied with a jet pump, the inlets of which are connected to the outlet pipe and drainage pipes, and the displacement chamber - to the catchment tank, with annular grooves on the end of the crown, on which radial grooves are additionally made, while the latter and annular grooves are connected to each other, and gutter entrances are located in radial and annular grooves. (L

Description

ооoo

asas

0000

Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к устройствам дл электротермического бурени скважин во льду с отбором керна.The invention relates to the mining industry, in particular to electrothermal drilling equipment for ice drilling with core sampling.

Известно устройство дл электротермического бурени скважин во льду, включающее корпус, коронку, электронагревательный кольцевой элемент, размещенный в коронке вокруг керноприемной полости, и водоотсасывающие трубки, расположенные внутри корпуса и коронки и выход щие на торец последней 1.A device for electrothermal drilling of wells in ice, comprising a housing, a crown, an electrical heating annular element housed in a crown around the core cavity, and water suction tubes located inside the housing and the crowns and facing the end of the last 1.

Недостатком данного устройства вл етс то, что энергоемкость бурени относительно высока, вследствие возможности перегрева такой воды.The disadvantage of this device is that the drilling power consumption is relatively high due to the possibility of overheating of such water.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл электротермического бурени скважин во льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенна с последним водосборна емкость, сообщенна с водоотвод щими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающне зубь 2.The closest technical solution to the invention according to the technical essence and the achieved result is a device for electrothermal drilling of wells in ice, including a housing, a heating crown with annular grooves, a pump with outlet and inlet nozzles placed in the housing, and a catchment tank connected to the latter, connected to the drainage tubes, the entrances of which are placed in the end part of the heating crown, and the core-holding tooth 2.

Недостатком известного устройства вл етс то, что надежность его работы относительно невысока, вследствие неравномерности отсоса талой воды в водосборную емкость и повышена энергоемкость бурени изза веро тности перегрева продуктов плавлени .A disadvantage of the known device is that the reliability of its operation is relatively low, due to the uneven suction of melt water in the catchment basin and the increased power consumption of drilling due to the likelihood of overheating of the fusion products.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы и снижение энергоемкости бурени путем уменьшени веро тности перегрева талой воды.The aim of the invention is to increase the reliability of operation and reduce the energy intensity of drilling by reducing the likelihood of overheating of the melt water.

Эта цель достигаетс тем, что устройство дл электротермического бурени скважин во льду, включающее корпус, Нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенна с последним водосборна емкость, сообщенна с водоотвод щими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубь , дополнительно снабжено струйным насосом, подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотвод щими трубками, а камера смещени - с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотвод щих трубок размещены в радиальных и в кольцевых канавках.This goal is achieved by the fact that a device for electrothermal drilling of wells in ice, comprising a housing, a heating crown with annular grooves, a pump with outlet and inlet nozzles placed in the housing, and a water collection tank connected to the latter, connected to the drainage pipes parts of the heating crown, and the core-holding teeth, are additionally equipped with a jet pump, the supply of which is connected to the outlet nozzle and drainage pipes, and the displacement chamber - from ornym tank, wherein annular grooves are formed on the end face of the crown, which is further provided with radial grooves, the latter and the annular grooves are interconnected and inputs boiling drainage tubes arranged in radial and annular grooves.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.FIG. 1 shows a device, a longitudinal section; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Устройство дл электротермического бурени cквaж н во льду состоит из корпуса 1, нижн часть которого представл ет керновую трубу 2 с керноудерживающими зубь ми . 3. На торце керновой трубы 2 закреплена калибровочна нагревательна коронка 4, выполненна в виде усеченного конуса с нижним щироким основанием, причем торец 5 коронки 4 имеет радиальные 6 и кольцевые 7 канавки. В теле коронки 4 расположены сменные электронагревательные элементы 8, подключенные к электропитающим проводам в разъемах 9, и водоподъемные трубки 10, входы 11 которых расположены в сообщающихс между собой канавках 6 и 1. Над керновой трубой 2 расположен во5 досборный бак 12 циркул ционный насос 13 и струйный насос 14, к вводам 15 которого подсоединены водоподъемные трубки 10. Входной патрубок 16 насоса 13 подсоединен к водосборному баку 12, а выходной патрубок 17 - к вводам 15 струйного насоса 14, камера 18 смещени которого ссобщена с водосборным баком 12. Устройство с помощью кабельного замка 19 прикреплено к кабель-тросу 20.A device for electrothermal drilling in ice consists of a body 1, the lower part of which is a core pipe 2 with core-holding teeth. 3. At the end of the core pipe 2 a calibration heating crown 4 is fixed, made in the form of a truncated cone with a bottom wide base, and the end 5 of the crown 4 has radial 6 and annular 7 grooves. In the body of the crown 4 there are interchangeable electric heating elements 8, connected to the power supply wires in the connectors 9, and water-lifting tubes 10, the inlets 11 of which are located in the grooves 6 and 1 communicating with each other. A core5 of the circulation pump 13 and jet pump 14, to which inlets 15 are connected to the water-raising pipes 10. Inlet 16 of the pump 13 is connected to the catchment tank 12, and the outlet 17 to the inputs 15 of the jet pump 14, the displacement chamber 18 of which is connected to the catchment tank 12. The device with a cable lock 19 is attached to the cable-cable 20.

5 Устройство дл электротермического бурени скважин во льду работает следующим образом.5 A device for electrothermal drilling of wells in ice works as follows.

Перед опусканием устройства в скважину в водосборный бак 12 заливаетс некоторое количество рабочей жидкости, представ0 л ющей собой раствор воды и этилового спирта, служащего пеногасителем. Состав рабочей жидкости обусловлен необходимостью уменьшить пенообразование в водосборном баке 12 при откачке талой воды с забо . После опускани устройства на забой пода етс питание на калибрующую нагревательную коронку 4 и одновременно подаетс питание на циркул ционный насос 13, который служит дл прокачки рабочей жидкости по контуру: водосборный бак 12 - циркул ци0 онный насос 13 - патрубок 17 - струйный насос 14 - водосборный бак 12. В этом контуре струйный насос 14 представл ет собой конструктивно объединенные в один блок эжекторы каждой водоподъемной трубки 10. Рабоча жидкость, циркулиру по контуруBefore the device is lowered into the well, a quantity of working fluid is poured into the drainage tank 12, which is a solution of water and ethanol serving as an antifoam agent. The composition of the working fluid due to the need to reduce foaming in the catchment tank 12 when pumping melt water from the bottom. After the device is lowered to the bottom, power is supplied to the calibrating heating crown 4 and at the same time power is supplied to the circulation pump 13, which serves to pump the working fluid around the circuit: water collection tank 12 - circulation pump 13 - pipe 17 - jet pump 14 - water collection tank 12. In this circuit, the jet pump 14 represents the ejectors of each lifting tube 10 structurally combined into one unit. The working fluid is a circular contour

5 и проход через струйный насос 14, посредством водоподъемных трубок 10 эжектирует с забо воздущно-вод ную смесь, обеспечива отсос воды в пленочно-капельном режиме эрлифта. При наличии на каждой водоподъемной трубке электора создаетс достаточное разрежение дл подъема воды и при полном заполнении трубки водой. Потоки талой воды, концентриру сь вдоль канавок 6 и 7, поступают в водоподъемные трубки 10.5 and the passage through the jet pump 14, by means of water-lifting tubes 10, ejects an air-water mixture from the downhole, providing suction of water in a film-drop airlift mode. When an elector is present on each water-lifting tube, a sufficient vacuum is created to raise the water and when the tube is completely filled with water. Melt water flows, concentrating along the grooves 6 and 7, flow into the water-lifting pipes 10.

J При использовании предлагаемого изобретени достигаетс снижение энергоемкости процесса бурени , вследствие более равномерного распределени потоков по площади забо и снижени веро тности перегрева такой воды в периферийных зонах забо . Конструкци работает с достаточной степенью надежности как в режиме подъема на водоподъемных трубках жидкости, так и при плекочно-капельном режиме эрлифта.J Using the present invention, a reduction in the energy intensity of the drilling process is achieved, due to a more even distribution of flows over the downhole area and a reduced likelihood of overheating of such water in the peripheral downhole zones. The design works with a sufficient degree of reliability both in the mode of lifting on the liquid lifting tubes and in the alero-gravitational mode.

/2/ 2

16sixteen

Claims

DEVICE FOR ELECTROTHERMAL ICE DRILLING OF WELLS IN ICE, comprising a housing, a heating crown with annular grooves, a pump with outlet and inlet pipes located in the housing, and a drainage tank connected to the latter, connected to drainage tubes whose inlets are located at the end of the heating core, and core teeth, characterized in that, in order to increase the reliability of the device and reduce the energy consumption of drilling by reducing the likelihood of overheating of melt water, the device will complement it is equipped with a jet pump, the inlets of which are connected to the outlet pipe and drain pipes, and the displacement chamber is connected to the catchment tank, and the annular grooves are made at the end face of the crown, on which the radial grooves are additionally made, while the last and annular grooves are interconnected, and the inputs drainage tubes are placed in radial and annular grooves.