Буровое долото

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при бурении скважин. Цель изобретения - повышение производительности бурения за счет увеличения гидродинамической.знергии потока промывочной жидкости. Долото имеет корпус 1 с гидродинамическим генератором 2 и породоразрушающие элементы 3. Внутри корпуса 1 размещен диафрагменный резонатор 4, установленный с кольцевым зазором ниже генератора 2 с образованием тороидальной резонансной камеры 5, причем генератор 2 закреплен с возможностью регулирования кольцевого зазора. Промывочная жидкость подается во входные каналы генератора 2, где она приобретает вращательное движение. На выходе генератора 2 генерируются гидродинамические волны. Далее поток жидкости поступает на резонатор 4 и,Ж)падает в резонансную камеру 5, которая усиливает амплитуду гидродинамической волны. Использование кинетической энергии отработанного потока генератора 2 позволяет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости. 3 ил.<^':'^.^' I |. -^l^' V_ ^!1г>&^К. ВСОсIb. оvj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (я)з Е 21 В 10/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 23.02.92, Бюл. ЬЬ 7 (71) Институт машиноведения им. акад.

А.А. Благонравова (72) Р.Ф.Ганиев, Р,LLI.Ìóôàýàëîâ, А.M.Ìàâлютов, А.Ф.Дубасов, Г.А.Калашников и

С.А,Костров (53) 622.24.051.5 (088.8) (56) Патент США М 2815936, кл. 175 — 340, опублик. 1957.

Авторское свидетельство СССР, М 794149, кл. Е 21 В 10/18, 1976. (54) БУРОВОЕ ДОЛОТО (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при бурении скважин. Цель изобретения — повышение производительности бурения за счет увеличения гидродинамической, энергии потока промывочной жидкости. Долото имеет корпус 1 с гидродинамическим генератором

2 и породоразрушающие элементы 3. Внутри корпуса 1 размещен диафрагменный резонатор 4, установленный с кольцевым . зазором ниже генератора 2 с образованием тороидальной резонансной камеры 5, причем генератор 2 закреплен с возможностью регулирования кольцевого зазора. Промывочная жидкость подается во входные каналы генератора 2, где она приобретает вращательное движение. На выходе генерарезонатор 4 и.йопадает в резонансную камеру 5, которая усиливает амплитуду гидродинамической волны. Использование кинетической энергии отработанного потока генератора 2 позволяет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости. 3 ил.

1714071

50 кольцевого зазора, 55!

Изобретение относится к бурению скважин различного назначения, а именно к породоразрушающему инструменту.

Цель изобретения — повышение производительности бурения за счет увеличения гидродинамической энергии потока промывочной жидкости.

На фиг. 1 изображено буровое долото, разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема истечения тангенциального потока промывочной жидкости из гидродинамического генератора.

Буровое долото имеет корпус 1, расположенный в корпусе гидродинамический генератор 2 и породоразрушающие элементы (долото) 3. Внутри корпуса 1 имеется диафрагменный резонатор 4, установленный под гидродинамическим генератором с образованием тороидальной резонансной камеры

5 и кольцевого зазора между диафрагменным резонатором и гидродинамическим генератором, при этом гидродинамический генератор закреплен с возможностью регулирования кольцевого зазора.

Буровое долото работает следующим образом.

Промывочная жидкость под давлением подается во входные тангенциальные каналы гидродинамического генератора 2, где она приобретает вращательное движение с большей частотой вращения. При этом на выходе из генератора 2 генерируются гидродинамические волны. Далее вращательно-пульсирующий поток из генератора 2 с большой скоростью направляется тангенциально (фиг. 3) на лезвие диафрагменного резонатора 4.

На диафрагменйом резонаторе 4 возбуждаются волны клинового тона и интенсивные колебания самой диафрагмы, которые генерируют волны дипольного характера. Тангенциальный поток одновременно попадает в тороидальную резонансную камеру 5, Колебания диафрагменного резонатора 4 приводят к пульсации давления в тороидальной резонансной камере 5. Выходящий поток из тороидальной резонансной камеры 5 с частотой колебания диафрагмен ного резонатора 4 прерывает входящую в нее струю, Вследствие этого у кольцевого выхода из тороидальной резонансной камеры генерируются гидродинамические волны монопольного характера.

При этом тороидальная резонансная камера служит для согласования частот и усиления амплитуды гидродинамической вол н ы.

Колебание диафрагмы приводит к пульсационному изменению поступающего потока в резонансную камеру, обьема камеры и давления в ней. При этом резонансная камера начинает излучать гидродинамиче10 ские волны с частотой колебания диафрагмы, Пульсационное изменение давления в камере 5 с частотой колебания резонатора

4 за счет импульсного воздействия тангенциального потока, выходящего из генератора 2, в свою очередь приводит к усилению гидродинамической энергии.

Практическая реализация бурового долота сводится к изготовлению диафрагменного резонатора и тороидальной резонансной камеры с равными значениями частот собственных колебаний, Настройку генератора на режим максимальной гидродинамической мощности (резонансный режим) осуществляют путем изменения количества потока промывочной жидкости через гидродинамический генератор, а также регулированием кольцевого зазора за счет осевого перемещения гидродинамического генератора.

Таким образом, использование кинетической энергии отработанного потока генератора без увеличения гидравлической мощности позволяет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости.

Формула изобретения

Буровое долото, содержащее корпус, расположенный в корпусе гидродинамический генератор, породоразрушающие элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности бурения за счет увеличения гидродинамической энергии потока промывочной жидкости, оно снабжено диафрагменным резонатором, установленным с кольцевым зазором ниже гидродинамического генератора, образуя тороидальную резонансную камеру вокруг гидродинамического генератора, который закреплен- с возможностью регулирования

1714071

50

Составитель Ю. Палащенко

Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор Н. Гунько

Заказ 668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Óæãoðoä, ул,Гагарина, 101