Способ бурения скважин ударными импульсами

 

Изобретение относится к бурению скважин в породах, обладающих малой пластичностью, и позволяет снизить энергоемкость и повысить КПД бурения. Способ включает последовательное нанесение периодических ударов каждым . из заданной совокупности бойков по соседнему участку забоя. Нанесение ударов осуществляют(дискретно от центра к периферии забоя с перекрытием поверхности последнего. После удара боек отрывается от забоя, и непосредственно в лунку, образованную каждым ударом, Подается оч 1стной агент, вымывающий из нее породу. Т.обр. чередуют удар с подачей очистного агента . Удар каждым последующим бойком наносят после прекращения контакта предыдущего бойка с забоем и так до полного разрущения всей поверхности забоя на заданную глубину. 1 ил. с S (Л со 1 00 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sO 4 Е 21 В 4/.06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

В

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

К А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У 857415, кл. Е 21 В 4/06, 1981.

Патент США М 1613555, кл. 255-61, опублик. 1927. (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН УДАРНЫМИ

ИМПУЛЬСАМИ (57) Изобретение относится к бурению скважин в породах, обладающих малой пластичностью, и позволяет снизить энергоемкость и повысить КПД бурения.

„„SU„„ 44788 А1

Способ включает последовательное нанесение периодических ударов каждым . из заданной совокупности бойков по соседнему участку забоя, Нанесение ударов осуществляют дискретно от центра к периферии забоя с перекрытием поверхности последнего, После удара боек отрывается от забоя, и непосредственно в лунку, образованную каждым ударом, подается очистной агент, вымывающий из нее породу. Т.обр. чередуют удар с подачей очистного агента, Удар каждым последующим бойком наносят после прекращения контакта предыдущего бойка с забоем и так до полного разрушения всей поверхности забоя на заданную глубину, 1 ил, 1348478

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к бурению скважин в породах, обладающих малой пластичностью.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и повышение КПД.

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа бурения, Устройство состоит из корпуса 1, коаксиальной промывочной трубы 2, электронного распределителя 3 с кабельными выводами 4, бойков 5 с четырьмя зубками 6, опорных стоек 7, электромагнитных ударных механизмов

8, бойкон 9 с тремя зубками 10, токоподвода 11, Корпус 1 по высоте разделен герметичными перегородками на три отсека, Средний отсек 12 — промывочный, соединен при помощи промывочной трубы 2 с внутренним каналом бурильной колонки 13. Бойки 5 и 9 ныполнены с осевым промывочным каналом 14, например, Г-образной формь» и подпружинены относительно корпуса I

Верхний отсек 15 — электронный; нижний отсек 16, например, заполнен диэлектрической жидкостью, и в нем помещены электромагнитные ударные механизмы 8, электрически связанные через выводы 4 с распределителем 3.

Распределитель 3, в свою очередь, электрически связан с источником электроэнергии (не показан), находящимся на поверхности, через токоподвод 11. В данном случае корпус 1 имеет основание 17 н виде круга.

Ца чертеже устройство изображено заглубленным в скважину. Оно опирается нл забой стойками 7, а зубки бойков 5 и 9 не касаются поверхности забоя, за исключением крайнего правого бойка, Способ осуществляется следующим образом.

Перед спуском в скважину устройства электронному распределители 3 задается программл: схема нанесения ударов по забои, число ударов в единицу времени, силл наносимых ударов (н злвисимост»» от физико-механических свойств пород) и порядок нанесения ударо»3 °

Затем устройство опускают в скважину, делая при этом, если есть необХОДИ»OCÒÜ 11РL)» »»113KИ °

l»

Промывочная жидкость (газ, смесь газов) подается по трубе 2 в отсек

12, а оттуда через Г-образные промывочные каналы 14 бойков 5 и 9 жидкость попадает нл забой и в затрубное пространство, После установки устройства на забой скважины к устройству подается по токоподводу 11 электроэнергия и включается электронный распределитель 3, который поочередно в заданном порядке включает электромагнитные ударные механизмы 8 бойков °

Удар по забою наносит крайний правый боек 5 с четь»рыщя зубками 6, в этот момент канал 14 бойка перекрыт, т,е. промыночный агент в зону поражения забоя не подается, а промь»ночные каналы 14 остальных бойков.

5 и 9 открыты, т.е, остальная поверхность забоя омывается промывочным агентом, при этом с забоя удаляется выбуренная порода °

После удара этот боек отрывается от забоя, и н его промывочный канал подается промывочный агент, который поступает непосредственно в образующуюся от разрушения лунку и вымывает из нее породу.

Затем удар по забою наносит следующий боек и так до полного разрушения всей поверхности забоя на заданную глубину серией последовательных ударов. Удары наносятся дискретно от центра к периферии забоя °

Схема нанесения ударов может быть кольцевой: первый удар наносится по центру забоя, а последующие удары серии — по концентрическим окружностям, радиус которых увеличивается в направлении от центра к стенкам скважины, и лучевой: первый удар наносится по центру забоя, а последующие удары серии — по радиусу забоя в направлении от центра к стенке скважины ° Кольцевая схема поражения забоя обеспечивает бурение предлагаемым способом с отбором керна.

Погружение бурового снаряда в скважину (подача) происходит по мере углубления забоя и очистки его от ныбуренной породь» под действием собственного веса бурового снаряда. т,е. бурильная колонна все время находит- ся в растянутом состоянии, так как при бурении по данному способу нет потребности в осевой нагрузке, т.е, не надо прижимлть буровой снаряд к

1348478 повысит устойчивость стенок скважины и т.п.

17

1Ф

Составитель А. Хромин

Редактор Л. Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 51 73/31

Тираж 532 Подписное

ВНИКНИ Государственного коьмтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 забою, потому что для разрушения забоя используется кинетическая энергия бойков, жестко соединенных с породоразрушающими зубками и не контактирующих с разрушаемой поверхностью в исходном положении.

Кроме того, такая компоновка бойка с породоразрушающим инструментом (зубками) позволяет повысить эффективность разрушения на 20Х по сравнению с известной компоновкой (боек— наковальня) при одинаковой энергии удара.

Поскольку форма забоя скважины в плане при осуществлении способа бурения задается формой расположения бойков на основании бурового снаряда и нет необходимости вращать буровой снаряд вокруг оси скважины, то возможно выбирать форму забоя, отличающуюся от круга. Например, в неустойчивых породах форма забоя может быть в виде эллипса, что значительно

Ф о р M у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ бурения скважин ударными импульсами, включающий последовательное нанесение периодических ударов каждым из заданной совокупности бойков по соседнему участку забоя и подачу очистного агента, о т л и— чающий с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения

КПД, последовательное нанесение периодических ударов осуществляют дискретно от центра к периферии забоя с перекрытием поверхности последнего, подачу очистного агента осуществляют непосредственно в лунку, образованную каждым ударом, и чередуют удар с подачей очистного агента, при этом наносят удар каждым последующим бойком после прекращения контакта предыдуще25 го бойка с забоем.