Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах



Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах
Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах

 


Владельцы патента RU 2479709:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа. Предложенная буровая коронка содержит корпус с седлом и промывочными каналами. В полости корпуса, посредством вертикально закрепленного штифта, установлен запорный орган. Запорный орган в периферийной части оснащен лопастями и дебалансной вставкой. Запорный орган со стороны седла снабжен постоянным магнитом, расположенным диаметрально противоположно дебалансной вставке. Седло корпуса снабжено дополнительным кольцевым магнитом. При этом постоянные магниты ориентированы одноименными полюсами один навстречу другому. Применение предложенной коронки повышает эффективность ее работы при бурении по взрывоопасным пластам. 2 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Известна коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус и запорный орган, установленный в полости корпуса (см. авт. св. СССР №316846, кл. Е21В 10/36, 1971 г.).

К недостаткам данной коронки следует отнести невозможность предотвращения заклинивания начального участка бурового става при микровыбросах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус с седлом и промывочными каналами, и установленный в его полости посредством вертикально закрепленного штифта запорный орган с лопастями и дебалансной вставкой в периферийной части (см. авт. св. СССР №451832, кл. Е21В 10/00, 1975 г.).

Недостатком данной коронки является низкая эффективность работы запорного органа. Это связано с перекосом запорного органа из-за дебалансной вставки, изготавливаемого из материала с большим удельным весом по сравнению с материалом запорного органа. Вследствие перекоса высока вероятность заклинивания запорного органа в седле при его осевом перемещении при микровыбросах, что неминуемо приведет к попаданию шлама в полость штанг. А это, в свою очередь, повышает травмоопасность бурового персонала, а кроме того значительно увеличивает непроизводительные затраты времени на очистку штанг от угольного шлама.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы запорного органа и коронки в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в коронке для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащей корпус с седлом и промывочными каналами и установленный в его полости посредством вертикально закрепленного штифта запорный орган с лопастями и дебалансной вставкой в периферийной части, согласно изобретению, запорный орган со стороны седла снабжен постоянным магнитом, расположенным диаметрально противоположно дебалансной вставке, а седло корпуса снабжено дополнительным магнитом, при этом постоянные магниты ориентированы одноименными полюсами один навстречу другому.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг. 1 изображает общий вид коронки в продольном разрезе по линии А-А на фиг. 2, на фиг. 2 - вид коронки со стороны рабочего торца.

Буровая коронка содержит корпус 1 с седлом 7 и промывочными каналами 2 и установленный в полости корпуса 1 запорный орган 3, выполненный со спиральными или наклонными лопастями 4 в его верхней части и дебалансной вставкой 8, расположенной в его периферийной части. Запорный орган 3 установлен посредством шарика 5 на вертикальном штифте 6, который закреплен в глухом пазу корпуса 1. В предложенной коронке запорный орган 3 стороны седла 7 снабжен постоянным магнитом 9, расположенным диаметрально противоположно относительно дебалансной вставки 8, а седло 7 корпуса 1 снабжено дополнительным кольцевым магнитом 10, при этом постоянные магниты 9 и 10 ориентированы одноименными полюсами один навстречу другому. Магнитная система предназначена для компенсации крутящего момента, создаваемого дебалансной вставкой 8 в верхнем положении запорного органа 3. Это достигается путем подбора энергии магнитной системы и массы дебалансной вставки 8. Корпус 1 выполнен с дополнительными промывочными каналами 11, расположенными симметрично относительно оси корпуса 1 и обеспечивающими повышение скорости срабатывания запорного органа 3 при выбросах. Каналы 11 в исходном положении оснащены шаровыми клапанами 12, которые после газового выброса под действием центробежных сил попадают в полости 16. Корпус 1 оснащен породоразрушающими элементами 13 в виде твердосплавных пластин или синтетических алмазных вставок. Вооружение коронки выбирается в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород. Коронка через ниппель 14 с каналом 15 для подачи очистного агента соединяется с буровым ставом (не показан), посредством которого и спускается в скважину. При нормальном процессе бурения жидкость через промывочные каналы 2 из бурового става направляется на забой скважины, проходя через лопасти 4. Благодаря выполнению лопастей спиральной формы или расположению их под углом к продольной оси коронки они создают крутящий момент даже при незначительном расходе промывочной жидкости. Крутящий момент от лопастей 4 передается на запорный орган 3, который также начинает вращаться на шарике 5. При вращении запорного органа 3 посредством дебалансной вставки 8 создаются колебания, которые передаются корпусу 1 коронки, что предотвращает ее заклинивание, а следовательно, и заклинивание забойной части бурового става. В момент микровыброса газа запорный орган 3 под действием давления газа, поступающего через промывочные каналы 2 и 11, воздействующего на его нижний торец, поднимается вверх и плотно перекрывает проходное сечение седла 7, предотвращая попадание шлама в полость бурового става. Это достигается благодаря подбору магнитной системы из постоянных магнитов 9 и 10 таким образом, чтобы в верхнем положении запорного органа сила отталкивания одноименных полюсов магнитов 9 и 10 точно компенсировала крутящий момент, создаваемый дебалансной вставкой 8.

Применение предложенной коронки повышает эффективность ее работы при бурении по взрывоопасным пластам.

Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус с седлом и промывочными каналами и установленный в его полости посредством вертикально закрепленного штифта запорный орган с лопастями и дебалансной вставкой в периферийной части, отличающаяся тем, что запорный орган со стороны седла снабжен постоянным магнитом, расположенным диаметрально противоположно дебалансной вставке, а седло корпуса снабжено дополнительным кольцевым магнитом, при этом постоянные магниты ориентированы одноименными полюсами один навстречу другому.



 

Похожие патенты:

Сверло // 2477673
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлах, применяемых для сверления бетона или других каменных конструкций, горной породы и т.п. .

Изобретение относится к горному делу, в частности самобурящим анкерным болтам для крепления кровли и стен горной выработки. .

Изобретение относится к усовершенствованию модульного бурового долота с неподвижными режущими элементами и его корпуса и способам их изготовления. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в частности к буровому алмазному долоту. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам режущего типа, преимущественно для разбуривания абразивных пород. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к лопастным буровым долотам. .

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам и может быть использовано в качестве бурильного инструмента для проходки скважин различного назначения в угольных пластах.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым лопастным долотам. .

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к буровым режущим открывающимся долотам, применяемым в сейсморазведке при бурении взрывных скважин в неустойчивых грунтах или строительстве при сооружении буронабивных свай

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам режущего типа, преимущественно для разбуривания пород, способных к налипанию

Изобретение относится к буровой технике, а именно к бурам для скальных пород

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами

Изобретение относится к способу изготовления изделий для бурения, содержащих спеченный цементированный карбид, в частности, бурового долота и его деталей, таких как корпус долота и конические шарошки. Буровое изделие содержит по меньшей мере одну деталь из цементированного карбида, соединительную фазу, содержащую неорганические частицы и матричный металл и/или сплав металла, и деталь из нецементированного карбида. Общий объем деталей из цементированного карбида составляет по меньшей мере 5% от общего объема изделия. Температура плавления неорганических частиц превышает температуру плавления матричного материала. Деталь из нецементированного карбида содержит металлическую деталь, включающую в себя зерна по меньшей мере одного из вольфрама, сплава вольфрама, тантала, сплава тантала, молибдена, сплава молибдена, ниобия и сплава ниобия, диспергированных в непрерывной матрице металла или металлического сплава. Способ включает заполнение пространства между неорганическими частицами и деталью из цементированного карбида расплавленным металлом или металлическим сплавом с последующим отверждением металла или металлического сплава для формирования изделия. Полученное изделие обладает заданной комбинацией таких свойств как прочность, износостойкость и твердость. 9 н. и 86 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 пр.

Группа изобретений относится к буровым инструментам с пассивными и активными элементами и к способам формирования такого инструмента. Обеспечивает замедление износа калибрующих и пассивных областей. Буровой инструмент содержит: корпус, имеющий торцевую поверхность на его дистальном конце и калибрующие области, включающие проходящие продольно вверх выступающие части нескольких лопастей, и хвостовик; переходную поверхность, включающую скос, расположенный между наружным диаметром на верхнем конце соответствующей калибрующей области и хвостовиком; и элемент для восходящего бурения, выполненный в виде детали, расположенной на переходной поверхности, проходящей от точки, прилегающей к переходной кромке между переходной поверхностью и соответствующей калибрующей областью, и имеющий пассивное расположение при нисходящем бурении и активное расположение при восходящем бурении или расширении ствола скважины снизу вверх. При осуществлении способа формирования бурового инструмента: формируют корпус, включающий активную область и пассивную область в режиме нисходящего бурения, причем активная область содержит части корпуса, дистальные относительно переходной кромки, а пассивная область включает части корпуса, проксимальные относительно переходной кромки, и пассивная область активна в режиме восходящего бурения; размещают элемент для восходящего бурения в пассивной области посредством размещения его на пластине крепления или формируют элемент для восходящего бурения интегрально с пластиной крепления; и прикрепляют пластину крепления к пассивной области. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к лопастному долоту для роторного бурения. Технический результат заключается в улучшенной защите резцов от воздействия нагрузок, увеличении срока службы долота, предотвращении растрескивания и скалывания режущих элементов. Лопастное долото для роторного бурения содержит корпус долота, имеющий торцевую поверхность и ось; по меньшей мере одну лопасть, имеющую ведущую и заднюю грани и проходящую в продольном и радиальном направлении наружу над торцевой поверхностью корпуса долота; и ряд основных резцов, включающий по меньшей мере один основной резец, имеющий режущую поверхность, часть которой закрыта частью по меньшей мере одной лопасти, выступающий по меньшей мере частично из по меньшей мере одной лопасти и расположенный так, чтобы проходить траекторию резания при вращении корпуса долота вокруг оси, для захвата породы при движении по траектории резания. На части ведущей грани по меньшей мере одной лопасти имеется скос, проходящий по ее наружной протяженности. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению буровых долот для бурения земли путем пропитки. Подготавливают рабочую литейную форму, в которой размещен твердый элемент из связующего материала, содержащего металл или металлический сплав. Засыпают в литейную полость рабочей литейной формы слой порошкового матричного материала на основе карбида переходного металла или на основе металла, или металлического сплава, содержащего карбид, и нагревают для обеспечения прохода расплавляемого связующего материала от твердого элемента и последующей пропитки им слоя порошкового матричного материала. Твердый элемент из связующего материала может быть размещен в канале, который сообщается с литейной полостью высотой hmv с возможностью подачи расплавляемого связующего материала из канала ниже отметки 1/2hmv. Нагрев рабочей литейной формы осуществляют с обеспечением прохода для расплавленного связующего материала сквозь часть слоя порошкового матричного материала для пропитки. Средний диаметр прохода существенно больше средней межзерновой пористости порошкового матричного материала. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к резцам для вращательного бурения. Резец включает корпус с хвостовиком и перьями, армированными твердосплавными пластинами, режущие кромки которых расположены симметрично относительно продольной оси корпуса. Передняя грань твердосплавных пластинок выполнена выпуклой формы в виде цилиндрической поверхности, образующая которой параллельна оси пера. Высота выпуклости уменьшается от внутренней части пера к его внешней части и составляет 0,5…2 мм. Технический результат заключается в увеличении стойкости резца, снижении удельной энергоемкости разрушения путем перераспределения контактных напряжений на передней грани резца. 2 ил.

Изобретение относится к резцам для вращательного и ударно-вращательного бурения. Резец состоит из хвостовика, державки и режущего органа, армированного пластинкой твердого сплава, заточенного клинообразно в направлении подачи. Хвостовик резца снабжен цилиндрической наружной частью меньшей длины, чем хвостовик, коаксиально установленной на передней части хвостовика. Хвостовик резца выполнен с цилиндрическим уступом для опоры конца наружной цилиндрической части хвостовика, противоположной ее режущему концу. Хвостовик резца соединен с цилиндрической наружной частью хвостовика сайлентблоком. Армированная пластинка твердого сплава выполнена из трех частей, две из которых установлены на режущем конце наружной части хвостовика, третья установлена на режущем конце внутренней части хвостовика. Технический результат заключается в повышении надежности резца путем уменьшения импульсных динамических усилий на кромке пластинки, установленной на режущем конце наружной части хвостовика. 4 ил.
Наверх