SU947377A1 - Устройство дл ударно-вращательного бурени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНО-ВРАУ1АТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относитс  к бурению глубоких скважин различного назначени .

Известно устройство дл  ударновращательного бурени  скважин пневМ ударными забойньоми буровыми машинами ,в котором в качестве рабочего тела, очистного и охлаждающего агента используетс  газообразное вещество:воздух, газообразные водовоздушные смеси, эмульсолы и т.п. Это устройство при небольших глубинах скважин  вл етс  весьма эффективным , так как при его использовании сопротивление среды перемещению в ней поршн -бойка пневмоударника в период его разгона сравнительно невелико, что позвол ет обеспечить высокую энергию формируемых ударных импульсов 1.

Однако известно устройство характеризуетс  низкой эффективностью применени  при бурении глубоких разведочных скважин, так как с глубиной возрастает негативное вли ние гидростатического давлени  столба жидкости в скважине и резко снижаетс  Moaiность пневмоударника. Это св зано с тем, что с увеличением глубины скважины разность давлений рабочего тела

в надклапанной зоне в период разгонг поршн -бойка и в зоне выхлопа прогрессивно снижаетс , что в свою очередь приводит к существенному уменьшению скорости бойка и энергии единичного удара.

Известно устройство дл  ударновращательного бурени , содержащее бурильную колонну, на конце которой

10 установлен гидроударник с клапаном, имеющий надклапанную полость высокого давлени  и подклапанную полость низкого давлени , и породоразрушающий инструмент. Это устройство успеш15 но используетс  при бурении глубоких разведочных скважин, так как благодар  гидравлическому приводу гидроударные забойные машины не снижают своей мощности с глуби ной i.2.1.

20

Недостатком данного устройства  вл етс  общий низкий КПД гидроударных машин, не превышающий 15%, что в свою очередь обусловлено спецификой гидроударников, в которых пор25 шень-боек в период разгона движетс  в в зкой среде (промывочной жидкости ) , обладающей высоким гидродинамическим сопротивлением движущемус  в ней телу. Вследствие этого в тшд30 роударных машинах до насто июго

времени невозможно обеспечить высокие скорости движени  поршн -бойка и высокую энергию ударных импульсов, а все попытки увеличени  этого параметра приводили к экономическим неоправданным высоким затратам гидравлической мощности.

Цель изобретени  - повышение эффективности бурени , за счет увеличени  ударной мощности гидроударника ..

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство снабжено дозирующим механизмом и контейнером с пенообразующим веществом, размещенным бурильной колонной и гидроударником , при этом полость контейнера гидравлически св зана с надклапанной полостью гидроударника и через дозирующий механиз - с его подклапанной полостью.

На фиг. 1 -показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - дозирующий механизм.

Устройство включает в себ  гидроударную машину пр мого действий, в свою очередь включающую корпус 1, по пружиненный поршень-боек 2, во внутреннем канале которого установлена сетка 3, подпружиненный клапан 4, цилиндр 5, в который встроен дозирующи механизм 6, узел 7 шлицерного разъема с нижним переходником. Между гидроударником и бурильной колонной 8 у тановлен контейнер 9, заполн емый концентрированной добавкой пенообразующего вещества, в верхнюю часть контейнера заливают нейтральную жидкость 10, выполн ющую роль разделительного гидравлического поршн .

Полость контейнера 9 над разделительньви гидравлическим поршнем 10 гидравлически св зан с надклапанной полостью высокого давлени  гидроударника 11, а полость под поршнем 10 через каналы 12 и дозирующий механизм б с подклапанной полостью низкого давлени  гидроударника.

Дозирующий механизм 6 состоит из подпружиненного клапана 13 с дозатором 14 подачи добавки и стрйной насадкой 15.

Устройство работает следующим образом .

После спуска устройства на забой и подачи промывочной жидкости начинает работать гидроударна  машина .и во, всей надклапанной зоне (включа  -колонну бурильных труб) начинают периодически возникать гидравлические удары, под действием которых осуществл етс  разгон поршн -бойка 2 известным образом, а также начинаёт поступать из контейнера 9 по каналам 12 и дозирующий механизм 6 в подклапанную зону гидроударника 11 концентрированное пенообразующее вещество. В результате струйного впрыскивани  этого вещества и интенсивного перемешивани  смеси поршнем-бойком 2 в подклапанной зоне образуетс  пенообразное вещество очистной агент, который заполн ет призабойную зону скважины и межтрубное пространство, при этом резко снижаетс  сопротивление перемещению . поршн -бойка при его разгоне, что в сочетании с высоким давлением гидравлического , удара в надклапанной зоне в момент начала рабочего хода позвол ет резко повысить забойную мощность гидроударной машины.

Кроме того, значительное уменьшение гидростатического давлени  на забой столба очистного агента позвол ет повысить эффективность механического разрушени  породы и увеличить скорость бурени .

Кроме указанных выше основных факторов предлагаемое устройство . вол ет снизить перепад давлени  на насосе и св занные с этим эксплуатационные расходы.

Claims (2)

1.Куликов И.В. и др. Пневмоударники дл  бурени  геологоразведочных скважин. М., ОНТИ ВИЭМС, 1968,

вып. 41.

2.Граф Л.Э. и др. Гидроударные машины и инструменты. М,, Недра, 1972, с.63 (прототип).