Устройство для электротермического бурения скважин во льду

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО .ЛЬДУ, включающее кольцевой корпус, торцев-ая часть которого образует керноприемную полость, размещенные внутри корпуса соосные медные кольца, спиральный электронагревательный и кольцевые теплоэлектроизолирующие Элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности конструкции и скорости бурения путем увеличения концентрации в призабойной части устройства, электронагревательный элемент выполнен с переменным в осевом направлении шагом намотки, а каждый теплоэлектроизолирующий элемент - ступенчатым , причем величина шага намотки и толщина ступеней минимальны в тор- fe цовой части корпуса. 7 С ошт 4 00 Фиг,

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 3(51) Е 21 В 7/15

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3505115/22-03 (22) 27.10.82 (46) 23.04.84, Бюл. М 15 (72) В.A.Mopes и В.M.ßêosëås (71) Ордена Ленина арктический и антарктический научно-исследовательский институт .(53) 622.243.94(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3469705, кл. Е 21 B 7/15, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

9 350945, кл. Е 21 В 7/15, 1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРИИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО .ЛЬДУ, включающее кольцевой корпус, торцевая часть которого образует керноприемную полость, размещенные внутри корпуса соосные медные кольца, спиральный электронагревательный и кольцевые теплозлектроизолирующие элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности конструкции и скорости бурения путем увеличения концейтрации епла в призабойной части устройства, электронагревательный элемент выполнен с переменным в осевом направлении шагом намотки, а каждый теплоэлектроизолирующий элемент — ступснчатым, причем величина шага намотки и толщина ступеней минимальны в тор- цовой части корпуса.

1087648

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

Известно устройство для бурения скважин во льду, включающее кольцевой корпус, торцовая часть которого образует керноприемную полость, а внутри корпуса размещены соосный последнему кольцевой электронагрева- IO тельный и теплоэлектроизолирующий элементы (1) .

Недостатком данного устройства является его относительно низкая надежность из-за значительной вероят- 15 .ности выхода из строя нагревательного элемента вследствие наличия зон локального перегрева.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для электротермического бурения скважин во льду, включащее кольцевой корпус, торцовая часть кОторого образует керноприемную полость, размещен- 5 ные внутри корпуса соосные медные кольца, спиральный электронагревательный и кольцевые теплоэлектроизолирующие элементы (2) .

Недостатком известного устройства является относительно низкая надежность спирали из-з а перегрева верх:„...oсит:л:но торца корпуса,, вит †. ков :-: гревательного элемента. Кроме тот:, вследствие значительного нагрева вну;::ранней ".асти керноприемной полости э ергйя непроизводительно расходуется на образование относи-„-ел „Ho шизо".О" ксльпеBofi щелиs что

31риBоди, к сн«1женяю производительнос ти разрушсни:. 40

eëü изобретения — повышение на1

:-.,;-::,.:-;Ости конструкции и скорости бурепу*е„" ». Увеличения концентрации тепла в призабойной части устройства. Д

Эта цель достигается тем, что в устройстве для электротермического бурения скважин во льду, включающем кольцевой корпус, торцовая часть коРИИИПИ Заказ 2б04/28

7нраж 5б4 Подписное

:@нлиал ППП "Патент", .Ужгород,ул.Проектная,4 торого образует керноприемную полость, размещенные внутри корпуса соосные медные кольца, -спиральный электронагревательный и кольцевые теплоэлектроизолирующие элементы, электронагревательный элемент выполнен с переменным в осевом направлении шагом намбтки, а каждый теплоэлектроизолирующий элемент — ступенчатым, причем величина шага намотки и толщина ступеней минимальны в торцовой части корпуса.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг, 2 — ступени теплоэлектроизолирующих элементов.

Устройство для электротермического бурения скважин во льду состоит из стального корпуса 1 с крышкой 2, медных колец 3 и расположенных между ними ступенчатых теплоэлектроизоляционных слюдяных колец -4, спирального электронагревателя 5, навитого на кольцо 4 с переменным шагом намотки.

Н торцовой части б корпуса 1 образована керноприемная полость 7.

Устройство работает следующим образом.

После. установки на забой бурового снаряда, на торце которого посредством крышки 2 закреплен корпус 1 . устройства, и подачи электропитания на электронагревателе 5 начинает выделяться тепло.. причем поскольку в нижней части нагревателя 5 находится большее количество витков, то соответственно в -.îðöîâîé части б корпуса ";. выделяется большее количество тепла, которое передается медному тепловоду 3. Часть тепла, выделяемая в верхней час-ти нагревателя 5, проходя через кольца 4, поступает к бо-, ковым стенкам корпуса 1, расширяя забой да необходимых размеров, При использовании предлагаемого изобретения путем уменьшения площади кольцевого :»,àáîÿ снижается расход антифри=а и улучшается качестьо керна вследствие уменьшения толщины прогр -aaennorc слоя керна, изменяющего его первоначалвную структуру.