Устройство для электротермического бурения скважин во льду

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубья, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы устройства и снижения энергоемкости бурения путем уменьшения вероятности перегрева талой воды, устройство дополнительно снабжено струйным насосом , подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотводящими трубками, а камера смещения - с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотводящих труi бок размещены в радиальных и в кольцевых канавках. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1078068

pre Е 21 С 37/18; Е 21 В 7/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

CO

Ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3497468/22-03 (22) 05.10.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) Л. Н. Маневский, В. А. Морев, В. А. Пухов и В. M. Яковлев (71) Ордена Ленина Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (53) 622.243.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3469705, кл. Е 21 С 37/18, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР № 564419, кл. Е 21 С 37/18, 1976 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

ВО ЛЬДУ, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубья, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и снижения энергоемкости бурения путем уменьшения вероятности перегрева талой воды, устройство дополнительно снабжено струйным насосом, подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотводящими трубками, а камера смещения — с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотводящих трубок размещены в радиальных и в кольцевых Я канавках.

1078068

10

20

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для электротермического бурения скважин во льду с отбором керна.

Известно устройство для электротермического бурения скважин во льду, включающее корпус, коронку, электронагревательный кольцевой элемент, размещенный в коронке вокру керноприемной полости, и водоотсасываюшие трубки, расположенные внутри корпуса и коронки и выходящие на торец последней (1).

Недостатком данного устройства является то, что энергоемкость бурения относительно высока, вследствие возможности перегрева такой воды.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для электротермического бурения скважин во льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубья (2).

Недостатком известного устройства является то, что надежность его работы относительно невысока, вследствие неравномерности отсоса талой воды в водосборную емкость и повышена энергоемкость бурения изза вероятности перегрева продуктов плавления.

Целью изобретения является повышение надежности работы и снижение энергоемкости бурения путем уменьшения вероятности перегрева талой воды.

Эта цель достигается тем, что устройство для электротермического бурения скважин во льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубья, дополнительно снабжено струйным насосом, подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотводящими трубками, а камера смещения — с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотводящих трубок размещены в радиальных и в кольцевых канавках.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

2

Устройство для электротермического бурения скважин во льду состоит из корпуса 1, нижняя часть которого представляет керновую трубу 2 с керноудерживающими зубьями. 3. На торце керновой трубы 2 закреплена калибровочная нагревательная коронка 4, выполненная в виде усеченного конуса с нижним широким основанием, причем торец 5 коронки 4 имеет радиальные 6 и кольцевые 7 канавки. В теле коронки 4 расположены сменные электронагревательные элементы 8, подключенные к электропитаюшим проводам в разъемах 9, и водоподъемные трубки 10, входы 11 которых расположены в сообщающихся между собой канавках 6 и 7. Над керновой трубой 2 расположен водосборный бак 12 циркуляционный насос 13 и струйный насос 14, к вводам 15 которого подсоединены водоподъемные трубки 10.

Входной патрубок 16 насоса 13 подсоединен к водосборному баку 12, а выходной патрубок 17 — к вводам 15 струйного насоса 14, камера 18 смещения которого ссобщена с водосборным баком 12. Устройство с помощью кабельного замка 19 прикреплено к кабель-тросу 20.

Устройство для электротермического бурения скважин во льду работает следующим образом.

Перед опусканием устройства в скважину в водосборный бак 12 заливается некоторое количество рабочей жидкости, представляюшей собой раствор воды и этилового спирта, служащего пеногасителем. Состав рабочей жидкости обусловлен необходимостью уменьшить пенообразование в водосборном баке 12 при откачке талой воды с забоя.

После опускания устройства на забой подается питание на калибрующую нагревательную коронку 4 и одновременно подается питание на циркуляционный насос 13, который служит для прокачки рабочей жидкости по контуру: водосборный бак 12 — циркуляционный насос 13 — патрубок 17 — струйный насос 14 — водосборный бак 12. В этом контуре струйный насос 14 представляет собой конструктивно объединенные в один блок эжекторы каждой водоподъемной трубки 10.

Рабочая жидкость, циркулируя по контуру и проходя через струйный насос 14, посредством водоподъемных трубок 10 эжектирует с забоя воздушно-водяную смесь, обеспечивая отсос воды в пленочно-капельном режиме эрлифта. При наличии на каждой водоподъемной трубке электора создается достаточное разрежение для подъема воды и при полном заполнении трубки водой. Потоки талой воды, концентрируясь вдоль канавок

6 и 7, поступают в водоподъемные трубки 10.

При использовании предлагаемого изобретения достигается снижение энергоемкости процесса бурения, вследствие более равномерного распределения потоков по площа1078068 ди забоя и снижения вероятности перегрева такой воды в периферийных зонах забоя.

Конструкция работает с достаточной стеСоставитель О. Серегина

Редактор Н. Данкулич Техред И. Верес Корректор М. Шарошн

Заказ 893/25 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1Ф

1у

7о

A) Риг. 1

18

17 пенью надежности как в режиме подъема на водоподъемных трубках жидкости, так и при пленочно-капельном режиме эрлифта.