Буровой снаряд

 

Изобретение относится к горному делу и нредназначено для буровых скважин. Цель изобретения - повышение нроизводительности бурения за счет интенсификации обратной промывки. Снаряд содержит породоразрушаюш.ий инструмент 1 и колонну бурильных труб с воздухопроводными 2 и водоподъемными 3 канала.ми и смеситель 4 для аэрации промывочной жидкости. Смеситель 4 фиг I расположен выше инструмента 1 н ниже уровня жидкости в скважине и выполнен в виде кольцевой камеры (К) 5 с тангенциально установленными соплами (С)ь. Причем в К 5 напротив С 6 с зазором установлены плоские упругие спиральные пластины (П) 8. Внутренней поверхностью П 8 установлены тангенциально с С 6 и консольно связаны с периферийной поверхностью К 5. Сжатый воздух через канал 2 доходит до смесителя 4 11 через С 6 выходит. Благодаря наличию П 8 воздух движется по их внутренней поверхности . Возбуждаются колебания П 8, возникающие в результате перепада давления и неравномерности подачи воздуха через С 6. В центре вращающегося потока образуется зона разрежения, куда поступает жидкость из канала 3. Воздух диспергируется жидкостью и канал 3 3anOviHHeTCH аэрированной жидкостью. За счет разности плотностей жидкостей в канале 3 и в скважине создается обратная циркуляция жидкости, которая очищает забой и охлаждает инструмент 1. 2 ил. уг сл со N:) о со оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 Е 21 В 21/00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 40 9433/22-03 (22) 07.02.86 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Свердловский горный институт им. В. В. Вахрушева (72) Г. П. Шагин, В. Н. Калашников, P. С. Арутюнов, В. П. Урядов и Ю. Г. Шагина (53) 622.243.53 (088.8) (56) Волков А. С., Волокитенков А. А. Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. М.: Недра, 1970, с. 75 — 106.

Авторское свидетельство СССР № 628282, кл. E 21 В 21/00, 1978 (54) БУРОВОЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для буровых скважин. Цель изобретения — повышение производительности бурения за счет интенсификации об- ратной промывки. Снаряд содержит породоразрушающий инструмент 1 и колонну оурильных труб с воздухопроводными 2 и водоподъемными 3 каналами и смеситель 4 для аэрации промывочной жидкости. Смеситель 4

„„SU„„1320383 д1 расположен выше инструмента 1 и ниже уровня жидкости в скважине и выполнен в виде кольцевой камеры (К) 5 с тангенциально установленными соплами (С) ". Причем в К 5 напротив С 6 с зазором установлены плоские упругие спиральные пластины (П) 8.

Внутренней поверхностью П 8 установлены тангенциально с С 6 и консольно связаны с периферийной поверхностью К 5. Сжатый воздух через канал 2 доходит до смесителя 4 и через С 6 выходит. Благодаря наличию

П 8 воздух движется по их внутренней поверхности. Возбуждаются колебания П 8, возникающие в результате перепада давления и неравномерности подачи воздуха через

С 6. В центре врагцающегося потока образуется зона разрежения, куда поступает жидкость из канала 3. Воздух диспергируется жидкостью и канал 3 заполняется аэрированной жидкостью. 3а счет разности плотностей жидкостей в канале 3 и в скважине создается обратная циркуляция жидкости. которая очищает забой и охлаждает инструмент 1. 2 ил.

2038;1

Фoуз.11цли изабpeгени:I

13

Изобретение относится к горному делу, а именно к промывке буровых скважин. и может найти применение при бурении геологоразведочных, гидрогсологич cKHx и спе1I иа Ibllblx скважин.

Цель изобретения -- повышение производительности бурения зя счет интенсификации ооратной промывки.

Ня фиг. 1 изображен буровой снаряд, обгций вид; на фиг. 2 — — разрез А — Л на фиг. 1.

Буровой снаряд состоит из поролорязрушающего инструмента 1, колонны буриль. ных труб, содержащих воздухопроволные 2 н водоподъемный 3 каналы, и смесителя 4 лля аэрации промывочной жидкости, pBclloложенного выше породоразру1пяющего инструмента 1 и ниже уровня жидкости в скважине. Смеситель 4 лля аэрации промывочной жидкости выполнен в виде кольцевой камеры 5 с Tàнге11циально установленным11 соплами б и герметично сообщающимся с воздухопроволным каналом 2 с помощью ко>куха 7. 1(ольцевая камера 5 выполнена в виде канавки прямоугольного сечения. В кольцевой камере 5 с зазором установлены плоские упругие спиральные пластины 8 напротив сопл 6. Спиральные пластины 8 своей внутренней поверхностью установлены тянгенциально к соплам б и консольно установлены на периферийной поверхности кольцевой камеры 5. Герметичное соединение воздухопроводных 2 и водоподьемного 3 каналов в буровом снаряде обеспечено с lloмощью фланцев 9 и болтового соединения 1О.

Буровой снаряд работает следующим образом.

С поверхности через спсциалы1ый невращающийся сальник-вертлюг (не показан) в воздухопроводный канал 2 подается сжатый воздух. Воздух по возлухопроводным каналам 2 доходит до смесителя 4 для аэрации промывочной жидкости и выходит через сопла 6. Благодаря тому, что напротив сопл 6 установлены плоские упругие спиральные пластины 8 своей внутренней поверхностью тангенциально к соплам, воздух движется по внутренней поверхности пласти11 8.

Дви>кение воздуха по внутре ннсй поверхности спиральных пластин 8 возбуждает у них колебательные движения со звуковой частотой. Причиной возникновения колеоаний у пластин 8 является наличие перепада давления, действующего»а внутреннюю и IIBружную поверхности пластин 8, и IlepBI3IIoмерность подачи воздуха через сопля 6. To пронсхо IHT следующим образом.

Струя сжатого воздуха, лвигаясь но внугренней поверхности спиральной 11ластины 8, :3B счет перепада статического давления меж2 .:ló обоими сторонами пластины 8 вызывает се раскручивание и придает ей форму, близкую к цилиндрической. Воздух раскручивается и пол действием центрооежных сил прижимается к внутренней цилиндрической повер>п1ости пластины 8. В результате этого в центре вращающегося потока образуется 30на разрежения. В зону разрежения через зазор между кольцевой камерой б и пластиной 8 устремляется часть жидкости из волоподьемного канала 3. С другой стороны, воздух по соплам 6 поступает непрерывно, вследствие чего объем вращающегося потока резко возрастает, в результате происхолит гидравлический улар встречных потоков и часть газожидкостной смеси выбрасывается через зазор между кольцевой камерой 5 и пластиной 8 в водополъемный канал 3. Пос 1c выброса газожилкостной смеси в цилиндрической камере, образованной пластиной 8, опять возникает зона разрежения, и процесс

1ювторяется с высокой частотой. достигая звукового или ультразвукового лиапазона.

В результате такого лиспергирования воздуха в жцлкости водопол ьемный канал 3 заполняется тонкодисперсной аэрированной жидкостью. За счет разности плотностсй жидкостей в скважине и волополъемном канале 3 в буровом снаряле создается обратная циркуляция промывочной жидкости.

>1(идкость из скважины, очи1цая забой QT

1плама и ох.lBæ;IB5I породоразрушаю1ций

HIIcTpóìoнт 1, поступает в зону сме1пения.

Здесь она аэрируется и дальше llo водопол üåìíîìó каналу 3 поднимается на поверхность, где через сальник-вертлюг и п1ланг . 1оступаст в отстойник. После очистки промы130чной жидкости lid поверхности <п1я снова поступает в скважин>л

Буровой снаряд, содержащий породоразрушающий инструмент и колонну бурильных труб, имеющую воздухопроволные и водоподьемный каналы и смеситель для аэрации промывочной жи:;xocTH, разме1ценный выше породоразрушающего ННсТрх мента H ниже уровня жидкости в скважине и выполненный в виде кольцевой камеры с тангенциалыю усгановленными сопла;IH, «тлича>ощийся тем, что, с пелыо повышения производительности бурения за счет интенсификации обратной промывки, он снабжен плоскими упругими спиральными пластинами, установленными в кольцевой камере с зазором напротив сопл, причем пластины своей внутренней поверхностью установлены тангенциально к соплам и консольно связаны с периферийной повсpx13ocTI Io KoëüllåIIoé камеры.

1320383

Pve 2

Составитель И. Белогруд

Редактор Л. Повхан Техред И. Верее Ь;орректор . 1. 11атаи .Заказ 2625/30 1 ираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаги изооретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская иаб., д. 4 5

Производственно-полиграфинеское предприятие, г. Ужгород, 1.л. Проектная. 4