Способ бурения скважин

 

Изобретение относится к буровой технике, применяемой для бурения взрывных скважин на открытых горных выработках и может быть использовано при бурении геологоразведочных и эксплуатационных скважин на нефть, газ и воду. Цель изобретения - повышение эффективности процесса бурения. Для этого частоту периодической подачи долота согласуют с собственной частотой разрушаемой породы, а скорость вращения долота регулируют так, чтобы за время одной подачи долота осуществлялось целое число осевых вращений долота. После этого осуществляется очистка скважины от буровой мелочи и цикл повторяется. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU 1<81393

А1 (51) 4 F. 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

n> „

/ю, "(Е.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР (21) 4195342/23-03 (22) 13.03.87 (46) 23.05.89. Бюл. Р 19 (71) Донецкий филиал Научно-исследовательского горнорудного института (72) Н.Ç.Гармаш, С.В.Кононыхин и Т.M.ßêóáîâñêàÿ (53) 622.384 (088.8) (56) Киклевич Н.А., Харлашкин К.Н., Чепак А.А. Форсированные режимы механического разрушения горных пород и углей. Киев-Донецк, Вища школа, 1977, с. 19.

Авторское свидетельство СССР

N - 603745, кл. Е 21 С 1/00, 1978. (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение -относится к буровой технике, применяемой для бурения взрывных скважин на открытых горных работах, и может быть использовано при бурении геологоразведочных и эксплуатационных скважин на нефть, газ и воду.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса бурения.

Для повышения скорости процесса бурения собственную частоту разрушаемой породы надо согласовать с частотами режимных параметров процесса бурения, а именно с частотой периодической подачи долота и со скоростью его вращения. Для этого частоту периодической подачи долота согласуют с собственной частотой разрушаемой породы, а частоту вращения

I (57) Изобретение относится к буровой технике, применяемой для бурения взрывных скважин на открытых горных выработках и м.б. использовано при бурении геологоразведочных и эксплуатационных скважин на нефть, газ и воду. Цель изобретения — повышение эффективности процесса бурения.

Для этого частоту периодической подачи долота согласуют с собственной частотой разрушаемой породы, а ско рость вращения долота регулируют так, чтобы за время одной подачи долота осуществлялось целое число осевых вращений долота. После этого осуществляется очистка скважины от буровой мелочи и цикл повторяется. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. долота регулируют тем, чтобы за время одной подачи долота осуществлялось целое число осевых вращений долота.

На фиг.1 показано устройство для бурения скважин, на фиг.2 — блоксхема устройства управления режимами бурения.

Устройство содержит двигатель 1 вращателя, редуктор 2, буровой став

3, гидродомкраты 4 подачи, преобразователь 5 непрерывной подачи в регулярно периодическую, зажимной патрон 6, долото 7.

Устройство управления режимами бурения содержит регулятор 8 согласования осевого вращения долота с периодической подачей на забой, регулятор

9 усилия подачи, регулятор 10 ско148 рости вращения, входы которых соединены через блоки 11 и 12 граничных значений с выходами двухканального экстремального регулятора 13, предназначенного подбирать значения уси" лия подачи и скорости вращения, блок

14 сравнения, блок 15 резонансной частоты, блок 16 суммирования, преобразователи 17 и 18 угла поворота, серводвигатели 19 и 20, анализатор

21 спектра частот, экстремальный регулятор 22, датчики нагрузок 23 и глубины скважины 24.

При включении двигателя 1 вращения, через редуктор 2, буровой став

3 и зажимиой патрон 6 начинаем вращение, которое передается долоту У.

При взаимодействии долота 7 с разрушаемой средой на нем возникают стохастические нагрузки, которые воспринимаюгся датчиком 23 нагрузок и подаются на вход анализатора 21 спектра, построенного на двойных

Т-образных фильтрах. Выходное напряжение анализатора 21 спектра подается на экстремальный регулятор 22, который с помощью серводвигателей

19 и 20 подбирает такой Т-образный фильтр анализатора спектра, при котором выходное напряжение последнего будет максимальным. С помощью потенциометрических преобразователей 17 и 18 и блока 16 суммирования на вы:ходе последнего получаем электрический сигнал. Далее этот сигнал сравнивается в блоке 14 с сигналом, пропорциональным резонансной часто.те, полученной на выходе блока 15.

1393

Сигнал, пропорциональный рассогласованию, поступает на вход двухканального экстремального регулятора 13, 5 который при помощи регулятора 9 усилия подачи и регулятора 10 скорости вращения подбирает такое соотношение, что не уходит от резонансной частоты. Регулятором 8 согласовывают осе1р вое вращение долота с периодической подачей на забой таким образом, чтобы за время периодической подачи осуществлялось целое число периодов осевых вращений долота.

15 После этого осуществляется очистка скважины от буровой мелочи

Э и цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Способ бурения скважин, включающий осевое вращение долота, периодическую подачу долота на забой, измерение и регулирование скорости вращения долота, очистку забоя скважины, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности бурения, скорость вращения долота согласуют с периодической

З0 подачей долота на забой так, чтобы в одном периоде подачи было целое . число периодов осевого вращения долота.

Зу 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что частоту периодической подачи долота на забой настраивают в резонанс с собственной частотой колебаний разрушаемой среды.

1481393

Фиг.1

Фиа 2

Составитель В.Логинов

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Редактор Г.Волкова

Заказ 2650/31 Тирах 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãîðîä, ул. Гагарина, 101