SU870705A1 - Method and device for hole drilling - Google Patents
Method and device for hole drilling Download PDFInfo
- Publication number
- SU870705A1 SU870705A1 SU792798122A SU2798122A SU870705A1 SU 870705 A1 SU870705 A1 SU 870705A1 SU 792798122 A SU792798122 A SU 792798122A SU 2798122 A SU2798122 A SU 2798122A SU 870705 A1 SU870705 A1 SU 870705A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nozzle
- well
- distance
- particles
- drilling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Description
Изобретение касается способа эрозионного бурения скважин и устройства для его реализации.The invention relates to a method for erosive drilling of wells and a device for its implementation.
Известен способ эрозионного бурения скважин, основанный на совместном воздействии на забой струи текучего агента и частиц абразивного материала, вводимых в эту струю, которая подается через полую насадку под давлением. При этом расстояние от днища насадки до забоя скважины поддерживается с помощью закрепленных на насадке выступов, контактирующих с поверхностью забоя [11.A known method of erosive well drilling, based on the joint impact on the bottom of a jet of a fluid agent and particles of abrasive material introduced into this jet, which is fed through a hollow nozzle under pressure. In this case, the distance from the bottom of the nozzle to the bottom of the well is maintained by means of protrusions fixed to the nozzle in contact with the surface of the bottom [11.
Известное техническое решение не обеспечивает регулирования расстояния в процессе бурения, что снижает эффективность разрушения породы.The known technical solution does not provide distance control during drilling, which reduces the efficiency of rock destruction.
Более близким техническим решением к изобретению является способ эрознойного бурения скважин, при котором в струю текучего агента, подаваемого под давлением через насадку, вводят частицы абразивного материала, после воздействия на забой их вновь эжектируют в истекающую струю текучего агента и в процессе бурения регулируют расстояния от среза насадки до забоя скважины.A closer technical solution to the invention is the method of erosive drilling of wells, in which particles of abrasive material are introduced into a stream of a fluid agent supplied under pressure through a nozzle, after exposure to the bottom, they are again ejected into the flowing stream of a fluid agent and during the drilling process they control the distance from the cut nozzles to the bottom of the well.
Устройство для осуществления этого способа включает полую насадку с осевой камерой разгона частиц абразивного материала и окнами для их эжектирования, а также расположенное в насадке средство для определения расстояния от среза ее до забоя скважины, оперативно связанное с механизмом подачи насадки [21.A device for implementing this method includes a hollow nozzle with an axial chamber for dispersing particles of abrasive material and windows for their ejection, as well as means located in the nozzle for determining the distance from its cut to the bottom of the well, operatively associated with the nozzle supply mechanism [21.
Средство для определения расстояния от среза насадки до забоя скважины представляет собой стержень определенной длины, который проходит через отверстие насадки и имеет на одном конце сферический элемент, а другим упирается в разрушаемый забой. Длина стержня такова, что при крайнем нижнем его положении сферический элемент частично прикрывает отверстие на садки, в результате чего в магистрали, подводящей текучий агент, повышается давление, под действием которого механизм подачи срабатывает и перемещает насадку в сторону забоя.The means for determining the distance from the nozzle exit to the bottom of the well is a rod of a certain length that passes through the nozzle opening and has a spherical element at one end and rests against the destructible bottom at the other. The length of the rod is such that at its lowest position, the spherical element partially covers the hole on the cages, as a result of which the pressure increases in the line supplying the fluid agent, under the influence of which the feed mechanism activates and moves the nozzle towards the bottom.
Одним из факторов, определяющих эффективность эрозионного бурения, является поддержание насадки на оптимальном расстоянии от забоя скважины. Оптимальное расстояние определяется условием взаимодействия подающего и отраженного потоков и объемом пространства между стенками скважины,забоем и нижней частью насадки. При расстоянии насадки до забоя меньше оптимального взаимодействия подающего на забой и отраженного от забоя потоков приводит к увеличению давлений Под насадкой. В результате ухудшаются условия эжекции абразивных частиц в истекающую струю текучего агента, уменьшается количество абразивных частиц, эжектированных в эту струю, и, следовательно, снижается скорость бурения.One of the factors determining the effectiveness of erosion drilling is to maintain the nozzle at an optimal distance from the bottom of the well. The optimal distance is determined by the condition of interaction between the supply and reflected flows and the volume of space between the walls of the well, the bottom and the bottom of the nozzle. When the nozzle distance to the bottom is less than the optimal interaction of the feed to the bottom and the flows reflected from the bottom, it leads to an increase in pressure under the nozzle. As a result, the conditions for the ejection of abrasive particles into the flowing stream of the flowing agent deteriorate, the number of abrasive particles ejected into the stream decreases, and therefore, the drilling speed decreases.
При увеличении расстояния насадки до забоя свыше оптимального увеличивается объем пространства под насадкой и ухудшаются условия подъема абразивных частиц с забоя скважины, что так же приводит к уменьшению крличества абразивных частиц, эжектированных в истекающую струю и к снижению скорости бурения.With an increase in the nozzle distance to the bottom of the well above the optimum, the volume of space under the nozzle increases and the conditions for lifting abrasive particles from the bottom of the well deteriorate, which also leads to a decrease in the amount of abrasive particles ejected into the flowing stream and a decrease in the drilling speed.
В известном устройстве не достигается возможность поддержания оптимального расстояния, которое не является постоянным, а зависит от диаметра скважины, изменяющегося в зависимости от прочностных свойств пород. Изменение диаметра скважины приводит к изменению скорости текучего агента вблизи поверхности забоя и условий выноса и подъема частиц абразивного материала, а также к колебаниям величины их расхода через камеру разгона насадки.In the known device is not achieved the ability to maintain an optimal distance, which is not constant, but depends on the diameter of the well, which varies depending on the strength properties of the rocks. A change in the diameter of the well leads to a change in the speed of the fluid agent near the bottom surface and the conditions for the removal and lifting of particles of abrasive material, as well as to fluctuations in their flow rate through the nozzle acceleration chamber.
Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счет оптимизации процесса регулирования расстояния от насадки до забоя скражины.The aim of the invention is to increase drilling efficiency by optimizing the process of regulating the distance from the nozzle to the bottom of the well.
Эта цель достигается благодаря тому, что регулирование осуществляют путем непрерывной регистрации количества абразивных частиц в истекающей струе и устанавливают расстояние от насадки до забоя по максимальному расходу частиц.This goal is achieved due to the fact that the regulation is carried out by continuously recording the number of abrasive particles in the flowing stream and establish the distance from the nozzle to the bottom of the maximum particle flow rate.
В устройстве, осуществляющем этот способ, средство для определения расстояния от среза насадки до забоя скважины выполнено в виде счетчика расхода абразивных частиц, чувствительный Элемент которого установлен в насадке коаксиально камере разгона частиц.In the device implementing this method, the means for determining the distance from the nozzle exit to the bottom of the well is made in the form of an abrasive particle flow meter, the sensitive element of which is installed in the nozzle coaxially to the particle acceleration chamber.
Изобретение поясняется примером осуществления способа и чертежом, на котором показано устройство для его осуществления.The invention is illustrated by an example implementation of the method and the drawing, which shows a device for its implementation.
Устройство для эрозионного бурения содержит насадку I с осевой камерой 2 разгона абразивных частиц. Соосно этой камере 2 расположено скрепленное с насадкой 1 сопло 3 для подачи текучего 'агента под давлением через камеру 2 насадки 1. В верхней части насадки 1 выполнены эжектирующие окна 4 для улавливания частиц из отходящего потока после их взаимодействия с за- . боем скважины.A device for erosive drilling comprises a nozzle I with an axial chamber 2 for dispersing abrasive particles. Coaxial to this chamber 2 is a nozzle 3 attached to the nozzle 1 for supplying a fluid 'agent under pressure through the chamber 2 of the nozzle 1. In the upper part of the nozzle 1, ejection windows 4 are made to trap particles from the exhaust stream after their interaction with the -. well battle.
Внутри насадки 1 коаксиально камере 2 расположен чувствительный элемент 5 счетчика 6 расхода абразивных частиц. Этот элемент 5 индуктивного или емкостного типа подключается к источнику 7 постоянного напряжения и к блоку (не показан) управления механизма (не показан) подачи насадки 1 на забой.Inside the nozzle 1, coaxial to the chamber 2, there is a sensing element 5 of the counter 6 for the consumption of abrasive particles. This element 5 of inductive or capacitive type is connected to a constant voltage source 7 and to a control unit (not shown) of the mechanism (not shown) for feeding the nozzle 1 to the face.
Абразивные частицы 8,могут быть выполнены, например, из твердого сплава или шарикоподшипниковой стайи.The abrasive particles 8 can be made, for example, of a hard alloy or ball bearing flock.
Способ эрозионного бурения скважин осуществляется с помощью вышеописанного устройства следующим образом.The method of erosive drilling is carried out using the above device as follows.
На забой скважины засыпается заранее заданная порция абразивных частиц, которые под действием отраженного от забоя потока текучего агента поднимаются в пространстве скважины между ее стенками и насадкой 1 до места расположения эжектирующих окон 4, где тормозятся из-за резкого падения скорости потока и эжектируются струей текучего агента, истекающего из сопла 3, в камеру 2 разгона. Диаметр этой камеры 2 больше диаметра отдельной абразивной частицы, но не превышает ее удвоенного диаметра с тем, чтобы абразивные частицы 8 пролетали мимо чувствительного элемента 5 последовательно одна за другой.A predetermined portion of abrasive particles is poured onto the bottom of the well, which, under the action of the flow of a fluid agent reflected from the bottom, rises in the space of the well between its walls and nozzle 1 to the location of the ejection windows 4, where they are inhibited due to a sharp drop in the flow velocity and are ejected by the flow of a flowing agent flowing from the nozzle 3 into the acceleration chamber 2. The diameter of this chamber 2 is larger than the diameter of a single abrasive particle, but does not exceed its doubled diameter so that the abrasive particles 8 fly past the sensing element 5 sequentially one after another.
Поступающие в камеру 2 частицы 8 разгоняются до определенной скорости, обеспечивающей эффективное разрушение забоя скважины при встрече с ним частиц, которые, ударяясь о забой, разрушают его и снова поднимаются вверх по скважине, увлекаемые отраженным от забоя потоком. Продукты разрушения породы выносятся из скважины, а цикл движения абразивных частиц повторяется.Particles 8 entering the chamber 2 are accelerated to a certain speed, which ensures effective destruction of the bottom of the well when it encounters particles that hit the bottom, destroy it and again rise up the well, carried away by the flow reflected from the bottom. Rock destruction products are carried out of the well, and the cycle of movement of abrasive particles is repeated.
Каждая абразивная частица 8 при движении в камере 2 разгона мимо чувствительного элемента 5 изменяет его индуктивность или емкость, а возникающий при этом единичный импульс напряжения фиксируется счетчиком 6. В результате по числу импульсов в единицу времени становится возможным определить расход абразивных частиц через камеру 2 разгона.Each abrasive particle 8, when moving in the acceleration chamber 2 past the sensing element 5, changes its inductance or capacitance, and the resulting single voltage pulse is recorded by the counter 6. As a result, it becomes possible to determine the flow rate of abrasive particles through the acceleration chamber 2 by the number of pulses per unit time.
Оптимальное расстояние насадки 1 до забоя устанавливается по максимальному расходу абразивных частиц, соответствующему заданной порции путем подачи насадки 1 на забой через блок управления механизмом подачи. При этом процесс управления механизмом подачи может осуществляться вручную или автоматически.The optimal distance of the nozzle 1 to the bottom is determined by the maximum flow rate of abrasive particles corresponding to a given portion by feeding the nozzle 1 to the bottom through the feed control unit. In this case, the control process of the feed mechanism can be carried out manually or automatically.
Предлагаемые способы бурения скважин и устройство для его осуществления позволяют также повысить экономичность процесса бурения крепких пород.The proposed methods of drilling wells and a device for its implementation can also improve the efficiency of the drilling process of hard rock.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792798122A SU870705A1 (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Method and device for hole drilling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792798122A SU870705A1 (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Method and device for hole drilling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU870705A1 true SU870705A1 (en) | 1981-10-07 |
Family
ID=20841421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792798122A SU870705A1 (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Method and device for hole drilling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU870705A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659441C1 (en) * | 2017-07-25 | 2018-07-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Projectile for the wells ball-jet drilling |
-
1979
- 1979-07-18 SU SU792798122A patent/SU870705A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659441C1 (en) * | 2017-07-25 | 2018-07-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Projectile for the wells ball-jet drilling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6561874B1 (en) | Apparatus and method for abrasive jet finishing of deeply concave surfaces using magnetorheological fluid | |
US6719060B1 (en) | Plunger lift separation and cycling | |
US7017684B2 (en) | Jet cutting device with deflector | |
US3416614A (en) | Hydraulic jet drilling method using ferrous abrasives | |
JPH0333508B2 (en) | ||
JPS5914353B2 (en) | Drip writing method and device | |
AU2002256655A1 (en) | Jet cutting device with deflector | |
NO159580B (en) | DEVICE FOR CREATING A CUTTING LIQUID RADIATION AT HIGH SPEED. | |
SU870705A1 (en) | Method and device for hole drilling | |
JPH05196487A (en) | Method and apparatus for measuring flow rate of fluidized powder | |
SU934915A3 (en) | Method and machine for breaking rocks | |
US3384192A (en) | Hydraulic jet bit | |
SE8604623L (en) | METHOD AND APPARATUS FOR CARBON TESTING | |
DK147654B (en) | RADIATOR WITH FLUIDIZED RENT | |
US5038681A (en) | Control method and apparatus for spray dampener | |
US4856322A (en) | Method and device for measuring the viscosity of an ink | |
SE530467C2 (en) | Method and device for rock drilling | |
RU2020044C1 (en) | Method of producing metal granule from melted metal | |
US4010938A (en) | Metal treatment gun and method | |
US8381654B2 (en) | Explosive charging | |
JPS5827679A (en) | Pipe cleaning method and apparatus | |
JPH0647667A (en) | Processing method utilizing underwater high-speed water jet | |
EP4295999A1 (en) | Ultrasonic machining an aperture in a workpiece | |
FR2361149A1 (en) | Pressurised hopper for feeding powder into a pneumatic conveyor - for the treatment of molten iron or steel | |
SU1553667A1 (en) | Method of breaking materials in hole |