SU1084404A1

SU1084404A1 - Thermomechanical apparatus for drilling holes in frozen soil

Info

Publication number: SU1084404A1
Application number: SU823526913A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Павлович Высоцкий; Юрий Оганесович Таргулян; Николай Николаевич Третьяк; Валерий Павлович Мушенко; Юрий Дмитриевич Высоцкий; Макс Рафаилович Гохман
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-04-07

Abstract

1. ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТР(Й1СТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В МЕРЗЛОМ ГРУНТЕ, включающее вибратор, полый корпус с паропровод щей арматурой, кольцевую буровую коронку с отверсти ми дл выхода пара и торцовыми радиальными проточками, образукмцими режущие кромки, которые направлены перпендикул рно окружности коронки, о т л и ч а ю щ е.е с тем, что, с целью повышени скорости и экономичности процесса бурени путем варьировани подачи рабочего агента, оно снабжено инерционным клапаном расхода пара, вьлолненным с возможностью включени при направлении колебани коронки в сторону забо , а радиальные проточки коронки выполнены сферическими . 2. Устройство ПОП.1, отли (Л чаю щ.еес тем, что инерционный клапан размещен внутри буровой с коронки и выполнен в виде кольца с пружинной подвеской. S1. THERMOMECHANICAL DEVICE (THIRDY FOR DRILLING WELLS IN A GROUND SOUND, including a vibrator, a hollow body with steam-conducting fittings, an annular drill bit with openings for steam release and end radial grooves, forming a cutting edge, which is a perpendicular drawing card, with a perpendicular drawing drawing hole and a radial groove, forming a cutting edge. It is so that, in order to increase the speed and efficiency of the drilling process by varying the supply of the working agent, it is equipped with an inertial steam flow valve, which can be switched on when systematic way towards crown oscillation slaughtering and radial bore crowns are spherical. 2. POP.1 apparatus, Otley (A tea sch.ees in that the inertial valve disposed within the drill bit with and formed as a ring with a spring suspension. S

Description

00 4 400 4 4

Изобретение относитс к устройствам дл бурени скважин и может быть использовано, например, в области торной промьшшенност.и и строительной дл бурени скважин под сваThe invention relates to devices for drilling wells and can be used, for example, in the field of industrial drilling and construction for drilling wells

Известно термомеханическое устройство дл бурени скважин в мерзлом грунте включающее полый корпу с паропровод щей арматурой, кольцевув буровую коронку, в торцовой части которой выполнены радиальные проточки, в основани х которых размещены отверсти tl JA well-known thermomechanical device for drilling wells in frozen soil includes a hollow body with steam-conducting fittings, ringing a drill bit, in the end part of which radial grooves are made, in the bases of which holes tl J are located

Недостатком уст15ойства вл етс то, что степень механического воздействи на забой относительно невысока, вследствие чего скорость буреТ1и снижаетс .The disadvantage of the device is that the degree of mechanical impact on the face is relatively low, as a result of which the speed of the drill T1 and decreases.

Более близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс термомеханическое устройство дл бурени скважин в мерзлом грунте, включающе вибратор, полый корпус .с паропрово- д щей арматурой, кольцевую буровую коронку с отверсти ми дл выхода пара и торцовыми радиальными проточками , образукщими режущие кромки, которые направлены перпендикул рно окружности коронки С 2 .Closer to the proposed technical essence and the achieved result is a thermomechanical device for drilling wells in frozen ground, which includes a vibrator, a hollow body, steam-conducting fittings, an annular drill bit with holes for steam release and end radial grooves forming cutting edges that are directed perpendicular to the circumference of the C 2 crown.

Недостатком устройства вл етс то, что вследствие остроугольной фомы режущих коронок эффективность передачи энергии рабочего агента кольцевому забою несколько снижаетс , что приводит к снижению скорости бурени , а посто нньй подвод пара к забою приводит к снижению экономичности бурени .The disadvantage of the device is that due to the acute-angled fom of the cutting crowns, the efficiency of energy transfer of the working agent to the annular slaughter somewhat decreases, which leads to a decrease in the drilling rate, and the constant supply of steam to the slaughter leads to a decrease in the efficiency of drilling.

Цель изобретени - повьгаение скорости и экономичности процесса бурени за счет варьировани подачи рабочего агента.The purpose of the invention is to increase the speed and efficiency of the drilling process by varying the supply of the working agent.

Указанна цель достигаетс тем, что термомеханическое устройство дл бурени скважин в мерзлом грунте , включающее вибратор, полый корпус с паропровод щей арматурой, колцевую буровую коронку с отверсти ми дл выхода пара и торцовыми радиальными проточками, образующими режущи кромки, которые направлены перпендикул рно окружности коронки, снабжено инерционным клапаном расхода пара, выполненным с возможностью включени при направлении колебани коронки в сторону забо , а радиальные проточки коронки выполнены сферическими .This goal is achieved by the fact that a thermomechanical device for drilling wells in frozen soil, which includes a vibrator, a hollow body with a steam-conducting fitting, an annular drill bit with holes for steam to come out and end radial grooves forming edge cuts that are directed perpendicular to the circumference of the crown, equipped with an inertia steam flow valve, made with the possibility of switching on when the crown oscillates in the direction of the bottom, and the radial grooves of the crown are spherical.

Кроме того, инерционный клапан размещен внутри буровой коронки и выполнен в виде кольцевого клапана с пружинной подвеской.In addition, the inertial valve is placed inside the drill bit and is made in the form of an annular valve with spring suspension.

На фиг. 1 показано устройство с частичным пр одольным разрезом; на Аиг. 2 - узел I на фиг. 1, бурова коронка; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2 (вид торцовой части буровой коронки).FIG. 1 shows a device with a partial flat bottom incision; at aig. 2 — node I in FIG. 1, brown crown; in fig. 3 is a view A of FIG. 2 (view of the front part of the drill bit).

Термомеханическое устройство дл бурени скважин в мерзлом грунте состоит из полого корпуса 1, вибратора 2, кольцевой буровой коронки 3 с отверсти ми 4 дл выхода пара, внутренней полостью 5, радиальными проточками 6, образук цими режзпцие кромки 7, паропровод щей арматуры 8, кольцевого инерционного клапана у, 0 который размещен в полости 5 коронки 3 и имеет пружину 10 подвески, причем масса клапана 9 и жесткость пружины 10 подобраны с учетом работы клапана в противофазе коле5 бани м коронки 3.A thermomechanical device for drilling wells in frozen soil consists of a hollow body 1, a vibrator 2, an annular drill bit 3 with holes 4 for steam to escape, an internal cavity 5, radial grooves 6, an edge 7, a steam conducting fitting 8, an inertia ring valve y, 0 which is located in the cavity 5 of the crown 3 and has a spring 10 of the suspension, and the weight of the valve 9 and the stiffness of the spring 10 are selected taking into account the valve's work in antiphase of the bath 5 of the bath m of the crown 3.

Радиальные проточки 6 выполнены сферическими; причем диаметр закруглени сферы проточек 6 равен рассто нию между смежными выходными отверсти ми 4 дл выхода пара.Radial grooves 6 are spherical; moreover, the diameter of the rounding of the sphere of the grooves 6 is equal to the distance between adjacent outlet openings 4 for the escape of steam.

Устройство имеет паропровод щую арматуру 11.The device has a steam conduit 11.

Принцип работы термомеханического устройства дл бурени следующий.The principle of operation of the thermomechanical drilling device is as follows.

Под воздействием струй пара (на фиг. 1 направление движени пара показано стрелками) , выход щих через отверсти 4, происходит оттаивание мерзлого грунта под радиальными проточками 6, где образуютс прота нные лунки. Перемычки из мерзлого грунта между образованными лунками по периметру буровой коронки 3 разрушаютс под воздействием вибрации , режущими кромками 7, которые скалы-, вают мерзлый грунт в сторону лунок, и затем сколотый грунт отттаиваетс паром, чему способствует выпол нение проточек 6 в виде сфер.Under the influence of steam jets (in Fig. 1, the direction of the movement of steam is shown by arrows) going out through the openings 4, thawing of the frozen ground occurs under the radial grooves 6, where the wells are formed. Jumpers of frozen soil between the formed holes along the perimeter of the drill bit 3 are destroyed by vibration, cutting edges 7, which are rocks, make frozen soil towards the holes, and then cleaved soil is thawed with steam, which is facilitated by the completion of the grooves 6 in the form of spheres.

Вертикальные колебани корпуса 1 от работы вибратора 2 воздействуют на инерционный клапан 9, который открьшает пар к выходшл 1 отверстием 4 в момент, когда рабочий орган идет вниз п отверсти 4 дл выхода пара приближаютс к забою,и прикрывают пар, когда рабочий орган ндет вверх и выходные отверсти 4 удал ютс от забо . . ,Vertical oscillations of the housing 1 from the operation of the vibrator 2 affect the inertial valve 9, which opens the steam to the outlet 1 by the opening 4 at the moment when the working member goes down and the openings 4 to release the steam approach the bottom, and cover the steam, when the working member goes up and the outlet openings 4 are removed from the bottom. . ,

При использовании предлагаемого изобретени в результате импульсной подачи пара при приподн том (верхней фазе колебани коронки) рабочем органе эффектйвйость обработки забо рабочим агентом возрастает, что облегчает механическое воздействие на забой и также приводит к сниженш расхода пара.When using the proposed invention, as a result of pulsed steam supply at elevated (upper phase of the crown oscillation), the working organ increases the effect of bottom-hole treatment with a working agent, which facilitates mechanical impact on the face and also leads to a decrease in steam consumption.

Claims

1. THERMOMECHANICAL DEVICE FOR DRILLING WELLS IN FROZEN SOIL, including a vibrator, a hollow body with steam conducting fittings, an annular drill bit with openings for steam output and radial end grooves forming cutting edges that are directed perpendicular to the circumference of the crown, from the left It is due to the fact that, in order to increase the speed and economy of the drilling process by varying the supply of the working agent, it is equipped with an inertial steam flow valve that can be turned on when directing SRI bit vibrations towards the face, and the radial bore crowns are spherical.

2. Device pop. 1, characterized in that the inertial valve is located inside the drill bit and is made in the form of a ring with a spring suspension.

1 -1084404