Термобур для расширения скважин

 

ТЕРМОБУР ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН, включающий корпус с коаксиально расположенной в нем камерой сгорания и сопла, выполненные в виде соосно установленных относительно один другого усеченных полых конусов, распределительную головку для подачи окислителя и топлива к форсункам, одна из которых установлена внутри, а другая вне камеры сгорания, и топливопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности расширения скважин путем улучшения условий сгорания топлива, поступаюшего непосредственно в скважину, и одновременного воздействия потоком газа по всему ее периметру, меньшие основания полых конусов направлены в сторону распределительной головки, причем форсунка установлена в центре меньшего основания конуса сопла камеры сгорания , а ее топливопровод размешен внутри камеры сгорания.

СОЮЗ COBETCHMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU;„,1008401

У5В Е 21 В 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

C)

«Дь

СР

1О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3363631/22-03 (22) 05.12.81 (46) 30.03.83. Бюл. № 12 (72) N Г. Васильев, Г. П. Костин, Н. Т. Неред, Г. А. Сеник и Н. С. Хвостов (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. Л. Д. Шевякова (53) 622.243.94 (088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР № 279525, кл. Е 21 В 7/14, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 866994, кл. Е 21 В 7/14, 1979 (прототип). (54) (57) ТЕРМОБУР ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ

СКВАЖИН, включающий корпус с коаксиально расположенной в нем камерой сгорания и сопла, выполненные в виде соосно установленных относительно один другого усеченных полых конусов, распределительную головку для подачи окислителя и топлива к форсункам, одна из которых установлена внутри, а другая вне камеры сгорания, и топливопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности расширения скважин путем улучшения условий сгорания топлива, поступающего непосредственно в скважину, и одновременного воздействия потоком газа по всему ее периметру, меньшие основания полых конусов направлены в сторону распределительной головки, причем форсунка установлена в центре меньшего основания конуса сопла камеры сгорания, а ее топливопровод размещен внутри камеры сгорания.

1008401

ВНИИПИ Заказ 2295!42 Тираж 601 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для термического разрушения горных пород, и может быть использовано при расширении шарошечных скважик с образованием котловых полостей для размещения заряда ВВ.

Известен термобур для расширения скважин путем воздействия на стенки скважины потоками газа, в котором имеется корпус с камерой сгорания, распределительная головка с форсункой и сопло (1).

Однако этот термобур недостаточно эффективно обеспечивает расширение скважин, так как поток газа имеет низкую температуру по периметру скважины, а высокотемпературный поток направлен в основном на поверхность забоя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является термобур для расширения скважин и, включающий корпус с коаксиально расположенной в нем камерой cro- 20 рания и сопла, выполненные в виде соосно установленных относительно один другого усеченных полых конусов, распределительную головку для подачи окислителя и топлива к форсункам, одна из которых установлена внутри, а другая вне камеры сгорания, и топливопровод (2). Этот термобур позволяет частично устранить недостатки описанного термобура путем дожигания топливной смеси в скважине. В этом случае эффективность расширения скважин сущест- венно улучшается.

Однако условия сгорания топлива, поступающего непосредственно в скважину, остаются недостаточно хорошими из-за плохого смешивания компонентов топлива в кольцевом зазоре между камерой сгорания и корпусом, в результате процесс горения течет неустойчиво и поток газа с высокой температурой воздействует по периметру на стенки скважины дискретно, поэтому на этих участках, где практически нет нагрева породы, имеет место малоэффек- 40 тивное термическое расширение скважин.

Цель изобретения — повышение эффективности расширения путем улучшения условий сгорания топлива, поступающего непосредственно в скважину, и одновременно воздействия потоком газа по всему ее периметру.

Указанная цель достигается тем, что в термобуре для расширения скважин, содержащем корпус с коаксиально расположенной в нем камерой сгорания и сопла, выполненные в виде соосно установленных относительно один другого усеченных полых конусов, распределительную головку для подачи окислителя и топлива к форсункам, одна из которых установлена внутри, а другая вне камеры сгорания, и топливопровод, меньшие основания полых конусов направлены в сторону распределительной головки, причем форсунка установлена в центре меньшего основания конуса сопла камеры сгорания, а ее топливопровод размещен внутри камеры сгорания.

На чертеже изображен термобур для расширения скважин, разрез.

Термобур содержит корпус 1, в котором коаксиально расположена камера 2 сгорания. Корпус и камера сгорания имеют сопла, выполненные в виде соосно установленных относительно один другого полых конусов 3 и 4 соответственно, меньшие основания которых направлены в сторону распределительной головки 5. Головка 5 имеет каналы 6 и 7 для подачи окислителя и канал 8 для подачи топлива к форсунке 9, закрепленной на головке 5, и к топливопроводу 10 для подачи топлива к форсунке 11.

В конусе 4 выполнены отверстия 12 для истечения газов из камеры 2 сгорания. Топливопровод 10 проложен внутри боковой поверхности камеры 2 и подведен к форсунке 11, которая установлена на конусе 4 камеры 2.

Термобур работает следующим образом.

Горючее через форсунку 9 подают в камеру 2 сгорания, смешивают с воздухом, поступающим через каналы 6, и образующаяся горючая смесь воспламеняется с помощью свечи накаливания. Внутрь камеры 2 подается и сгорает 1/3 горючего, а остальные 2/3 по топливопроводу 10, находящемуся внутри камеры 2 сгорания, через форсунку 11 впрыскиваются во внекамерное пространство, образованное крнусом 3 корпуса 1. Одновременно по кольцевому каналу между камерой 2 и корпусом 1 и по каналу, образованному их конусами 3 и 4, подается подогретый воздух, который, смешиваясь с горючим, впрыскиваемым форсункой 11, образует горючую смесь. Для зажигания этой смеси вне камеры 2 сгорания в конусе 4 имеются отверстия 12 для истечения высокотемпературного газового потока, образованного в камере 2 сгорания и направляемого на пересечение с потоком топлива из форсунки 11. Газовой поток пересекает топливную смесь, нагревает и зажигает ее, одновременно улучшая условия сгорания топлива непосредственно в скважине. При этом газовый поток принимает коническую форму и одновременно воздействует на весь периметр расширяемой скважины, что повышает эффективность разрушения стенок скважины и соответственно ее расширение.