Устройство для бурения скважин

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее корпус, породоразрушающий элемент и гидродинамический генератор колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения породы, оно снабжено соплом, установленным в корпусе, гидродинамический генератор колебаний выполнен в виде uiapirapно соединенного с корпусом ст1ержня, ведущая часть которого снабжена рабочей площадкой , коигруентной по форме с соплом, а ведомая часть жестко связана с породоразрушаюшим элементом. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина ведущей части не менее длины ведомой. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между корпусом и стержнем установлены пластинчатые пружины. 2 Ф 00 00 р

СОЮЗ COBETCHHX

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) з(ю Е 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ влеВ

У 4 16 6 7

8 /3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

i1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3540431/22-03 (22) 01.12.82 (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) Н. Ф. Кагарманов, Ц. С. Веселков и И. 3. Янгирова (71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.24.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 717274, кл. Е 21 В 17/00, 1978 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН, включающее корпус, породоразрушающий элемент и гидродинамический генератор колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения породы, оно снабжено соплом, установленным в корпусе, гидродинамический генератор колебаний выполнен в виде шарнирно соединенного с корпусом стержня, ведущая часть которого снабжена рабочей площадкой, конгруентной по форме с соплом, а ведомая часть жестко связана с породоразрушающим элементом.

2. Устройство по п. 1, отличаюи4ееся тем, что длина ведущей части не менее длины ведомой.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между корпусом и стержнем устано ны нластинчатые пружины.

1106889

Изобретение относится к техник» породоразрушающего инструмента, применяемого при бурении нефтяных и газовых сква>к и I I .

Известно устройство для бурения скважин, включаюццс корпус, породоразрушаю5

ILIèé элемент, гидродинамический генератор ультразвуковых колебаний и отражатель волн в виде набора металлических пласт н (il.

ll»достатками известного устройства яв- 10 ляются сложность конструкции и малая эффективность вибрационного воздействия на разрушаемую породу.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения горной породы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин, включающее корпус, породоразрушаюший элемент и гидродинамический генератор колебаний, снабжено соплом, установленным внутри корпуса, гидродинамический генератор коле- 20 баний выполнен в виде шарнирно соединенного с корпусом стержня, ведугцая часть которого снабжена рабочей площадкой, конгруентной по форме с соплом, а ведомая часть жестко связана с породоразрушающим

25 элементом.

Кроме того, длина ведущей части не менее ведомой.

Чежду корпусом и стержнем установлены пластинчатые пружины.

На фиг. 1 представлено предлагаемое уст- з0 ройство, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А- — А на фиг. l; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, который является основой гидродинамического генератора 2, расположенного в его полости 3.

На корпусе имен>тся шлицы 4 и пазы 5.

Они служат для стабилизации устройства в скважине и являются каналами для прохождения вверх промывочного раствора, обо40 гащенного выбуренной породой. Гидродинамический генератор представля»т собой стержень 6, соединенный с корпусом при помощи шарнира 7. Шарнир служит опорой качения стержня и разделения его на две части --- ведущую 1. и ведомук> ) . Стержень 45 в местах шарнирного соединения находится между пружинами 8, которые пластинчатовогнуты и вогнутой стороной соедине«ы с корпусом 1, а концами соприкасаются со стержнем. Ведущая часть стержня L находится в корпусе и обращена к соплу 9, а ведомая, открытая, обращена к забою. Конец ведущей части представляет прямоугольную рабочую площадку 10, она конгруентна поперечному сечению отверстия сопла. По краям площадки имеются пазы 11. Они параллельны оси шарнира 7.

Ведомая часть жестко связана с породоразрушающим элементом 12, который имеет промывочные каналы 13 и пазы 14. Длина ведущей части не менее длины ведомой.

Выбор их соотношения зависит от заданных вел ич ни ус ил и и и а м пл итуды колеба ний, передаваемых от ведущей части к ведомой— породоразрушающей. Полость 3, в которой расположена ведущая часть стержня, сообщается с одной стороны с соединительной муфтой 15 корпуса, а с другой — с забоем. Сообщающимися с забоем каналами служат сопло 9, запресованное в корпус, и отверстия !6, находящиеся в стержне. Разобщением полости 3 от зон низкого давления служит гибкое сальниковое уплотнение 17, находящееся между стержнем и корпусом.

Профиль породоразрушающей поверхности долота может быть различным — круглым, многогранным и др.

Устройство работает следующим образом.

Промывочная жидкость (вода, глинистый раствор или другой рабочий агент) поступает через сопло 9 в рабочую плошадку 10 стержня 2.

Из-за вихреобразования в пазах 11 и благодаря жесткости пружин 8 шарнирного соединения 7 ведущая часть L стержня приводится в колебательное движение, которое передается ведомой части г, с породоразрушающегося элемента 12 стержня. Энергия колебател ь ного движения породор аз руш ающего элемента, находящегося в контакте с породой, разрушает ее. Разрушенные частицы породы по вазам 14 и отверстиям 13 уносятся промывочным раствором. Эти отверстия и пазы, сообщающиеся с затрубным пространством, выполняют роль гасителя реактивного момента.

Колебания, передаваемые ведомой — породоразрушающей части устройства, имеют меньшую или одинаковую амплитуду, но большую или равную разрушающую силу (энергию) в зависимости от величины соотношения ведущей и ведомой частей.

Предлагаемое устройство обладает простотой изготовления и обращения, малой металлоемкостью, повышенной универсальностью применения при наклонном и горизонтальном бурении как с вращением. так и без вращения инструмента (в продуктивных песчаниках) .

Редактор О. Черниченко

3а каз 5240/22

Составитель А. Сергачев

Текред И. Верес Корректор М..1емчик

Тираж 565 11одписное

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