Шароструйный снаряд для бурения скважин

 

Шароструйный снаряд для бурения скважин относится к буровой технике, а именно к шароструйным снарядам для бурения скважин. Для улучшения циркуляции породоразрушающих шаров нижняя внутренняя часть корпуса оснащена магнитами, на разгонной камере концентрично с ней установлен бункер, а породоразрушающие шары выполнены из металла. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к шароструйным снарядам для бурения скважин.

Известен шароструйный снаряд для бурения скважин, содержащий цилиндрический полый корпус с породоразрушающим опорным башмаком и окнами для выхода продуктов разрушения. Расположенный выше нижнего торца корпуса струйный аппарат включает головку для захвата овершотом, сопло, разгонную камеру с окнами для прохода породоразрушающих шаров и рабочую камеру, содержащую нагреватель. Породоразрушающие шары выполнены из пенокерамики [1].

Однако для эффективного породоразрушения шары должны обладать определенным запасом энергии. Поскольку энергия шара зависит от его скорости и массы, использование шаров из пенокерамики недостаточно эффективно из-за небольшой плотности пенокерамики.

Наиболее близким к заявляемому является шароструйный снаряд для бурения скважин, содержащий цилиндрический полый корпус, соединенный в верхней части с колонной бурильных труб и снабженный в нижней части опорным башмаком, породоразрушающие шары и концентрично расположенный в корпусе выше его нижнего торца струйный аппарат, соединенный с ним при помощи герметизированного гнезда и включающий головку для захвата овершотом, сопло и разгонную камеру с окнами для прохода породоразрушающих шаров [2].

Однако так как центральная часть забоя вырабатывается интенсивнее периферийной, в центре забоя образуется углубление, подъем шаров из которого затруднен встречным потоком рабочего агента. Вследствие этого шары скапливаются на забое, растет число соударений шаров, затрудняется непосредственное взаимодействие шаров с забоем, что снижает эффективность бурения.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет улучшения циркуляции породоразрушающих шаров.

Указанная цель достигается при использовании шароструйного снаряда для бурения скважин, содержащего цилиндрический полый корпус, соединенный в верхней части с колонной бурильных труб и снабженный в нижней части опорным башмаком, породоразрушающие шары и концентрично расположенный в корпусе выше его нижнего торца струйный аппарат, включающий сопло и разгонную камеру с окнами для прохода породоразрушающих шаров, в котором, согласно изобретению, внутренняя нижняя часть корпуса оснащена магнитами, на разгонной камере концентрично с ней установлен бункер, а породоразрушающие шары выполнены из металла.

Технический эффект достигается за счет того, что поле, исходящее от магнитов, позволяет переместить шары из центральной части забоя к стенкам корпуса, что облегчает дальнейший подъем шаров восходящим потоком рабочего агента по зазору между стенками бункера и корпуса. Бункер, установленный на разгонной камере, позволяет направить шары точно в окна разгонной камеры и тем самым исключить вероятность их попадания в затрубное пространство, что дополнительно повышает надежность устройства.

Предлагаемый шароструйный снаряд для бурения скважин изображен на чертеже.

Устройство содержит цилиндрический полый корпус 1, соединенный в верхней части с колонной бурильных труб (не показана) и снабженный в нижней части опорным башмаком 2, металлические породоразрушающие шары 3 и концентрично расположенный в корпусе 1 выше его нижнего торца струйный аппарат 4, включающий сопло 5 и разгонную камеру 6 с окнами 7 для прохода породоразрушающих шаров 3. Корпус 1 в нижней внутренней части оснащен магнитами 8, установленными в пазах корпуса 1. На разгонной камере 6, концентрично с ней, жестко закреплен бункер 9, в нижней и верхней части которого выполнены конические выемки. В корпусе 1 выполнены окна 10 для выхода продуктов разрушения.

Устройство работает следующим образом. Корпус 1 снаряда присоединяют к колонне бурильных труб, забрасывают рейсовую порцию металлических породоразрушающих шаров 3 и спускают снаряд на забой. Включением циркуляции рабочего агента включают снаряд в работу. В разгонной камере 6 породоразрушающие шары 3 разгоняются струей рабочего агента, истекающей из сопла 5, и разрушают забой скважины. Попадая в поле магнитов 8, металлические породоразрушающие шары 3 притягиваются к корпусу 1, освобождая поверхность забоя, и восходящим потоком рабочего агента поднимаются по зазору между стенками корпуса 1 и бункера 9. В связи с расширением зазора выше уровня бункера 9 породоразрушающие шары 3 теряют скорость, падают в коническую выемку бункера 9 и через окна 7 попадают в разгонную камеру 6. Таким образом осуществляется циркуляция металлических породоразрушающих шаров 3. Формирование периферийной части забоя осуществляется путем обрушения в результате воздействия на нее опорного башмака 2, нагруженного весом колонны бурильных труб. Продукты разрушения выносятся восходящим потоком рабочего агента через окна 10 корпуса 1 в затрубное пространство и поднимаются на поверхность.

Изобретение найдет применение при бурении скважин для добычи нефти, газа и других полезных ископаемых.

Формула изобретения

1. Шароструйный снаряд для бурения скважин, состоящий из цилиндрического полого корпуса, соединенного в верхней части с колонной бурильных труб и снабженного в нижней части опорным башмаком, породоразрушающих шаров и концентрично расположенного в корпусе выше его нижнего торца струйного аппарата, включающего сопло и разгонную камеру с окнами для прохода породоразрушающих шаров, отличающийся тем, что внутренняя нижняя часть корпуса оснащена магнитами, а на разгонной камере концентрично с ней жестко закреплен бункер.

2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что породоразрушающие шары выполнены из металла.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Гидробур // 2060343

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении буровых свай под большим углом наклона, для применения их в качестве фундаментов, воспринимающих значительные горизонтальные силы, а также наклонных грунтовых анкеров большой несущей способности

Изобретение относится к разработке мерзлых грунтов и может быть использовано в горном деле и строительстве при оттаивании песчаных грунтов

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидроотбойки угля из скважин

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для очистной выемки из скважины

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для добычи угля из скважин

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для шароструйного бурения скважин

Изобретение относится к способу гидроизоляции объемных участков грунта, в частности захоронений отходов, свалок, трубопроводов или т.п., или сооружаемых строительных котлованов с применением уплотняющих материалов, при котором с помощью полностью управляемого в отношении проходки способа бурения от поверхности вне объемного участка грунта прокладывают с опережением по меньшей мере одну скважину под объемным участком грунта, при этом в окружающую скважину область грунта нагнетают уплотняющее средство

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли, в частности к устройствам для интенсификации скважинной добычи жидких полезных ископаемых, например - пресных и минеральных вод

Изобретение относится к области электричества и может быть использовано в устройствах для восстановления и повышения дебита водоносных пластов и скважинных фильтров, изготовления набивных свай, а также бескернового сооружения скважин, очистки гидравлических коммуникаций

Изобретение относится к области гидравлического бурения и представляет самопродвигающуюся вперед систему бурения, содержащую буровое устройство, имеющее, по крайней мере, одно направляющее сопло для режущей жидкости, средство, расположенное на буровом устройстве для обеспечения движения вперед бурового устройства, имеющее, по меньшей мере, одно направленное наружу от продольной оси сопло, обратного направления, угол наклона которого составляет от 0 до 30° относительно указанной продольной оси, бурильную колонну, сформированную из гибкого шланга

Изобретение относится к технологии проходки скважин и образования выработок в осадочных горных породах и мерзлых грунтах путем разрушения минеральной среды формируемыми струями рабочего агента

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для образования скважин и выработок в геологических структурах осадочных горных пород воздействием на разрушаемую среду комплексными рабочими агентами, формируемыми в виде струй, воздействующих на забой, стенки скважины, выработки
Наверх