Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах



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

 


Владельцы патента RU 2481460:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами. Обеспечивает повышение эффективности работы коронки при бурении по взрывоопасным пластам и повышение безопасности для бурового персонала. Коронка содержит корпус с седлом, глухим осевым каналом с кольцевой расточкой, сообщенной с наружной поверхностью корпуса промывочными каналами, и установленный в полости осевого канала корпуса запорный орган с радиальными каналами, сообщенными в рабочем положении с кольцевой расточкой корпуса. Коронка снабжена ограничителем хода запорного органа, установленным в верхней части корпуса. Между ограничителем хода и запорным органом расположен упругий элемент, а ход запорного органа больше расстояния между нижней кромкой радиальных каналов запорного органа и верхней кромкой кольцевой расточки. Ограничитель хода может быть выполнен в виде нескольких дисков разной толщины. 1 з.п. ф-лы, 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 с возможностью осевого перемещения (см. авт. св. СССР №316846, кл. E21B 10/36, 1971 г.).

К недостаткам данной коронки следует отнести малую эффективность из-за возможности попадания шлама в зону размещения пружины и заклинивания стопорной шпильки угольной пылью. Оба этих фактора ведут к тому, что запорный орган не сработает и шлам с забоя скважины через открытую полость между седлом и запорным органом попадет в полость буровых штанг и может привести к травмированию обслуживающего персонала

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус с седлом, глухим осевым каналом с кольцевой расточкой, сообщенной с наружной поверхностью корпуса промывочными каналами, и установленный в полости осевого канала корпуса запорный орган с радиальными каналами, сообщенными в рабочем положении с кольцевой расточкой корпуса (см. авт. св. СССР №373401, кл. E21B 10/60, 1973 г.).

Недостатком данной коронки также является низкая эффективность ее работы. Это связано с возможностью попадания шлама в полость, где размещен стопорный штифт, и заклинивания запорного органа. В этом случае запорный орган не может выполнить свою функцию и шлам под высоким давлением через буровые штанги будет выброшен в рабочую зону обслуживающего персонала. Это повышает травмоопасность бурового персонала, а кроме того, значительно увеличивает непроизводительные затраты времени на очистку полости штанг от угольного штыба.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности ее работы и снижение травмоопасности бурового персонала.

Указанный технический результат достигается тем, что в коронке для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащей корпус с седлом, глухим осевым каналом и кольцевой расточкой, сообщенной с наружной поверхностью корпуса промывочными каналами, и установленный в полости глухого осевого канала запорный орган с радиальными каналами, сообщенными в рабочем положении с кольцевой расточкой корпуса, согласно изобретению она снабжена ограничителем хода запорного органа, установленным в верхней части корпуса, и упругим элементом, расположенным между ограничителем хода и запорным элементом, при этом ход запорного органа больше расстояния между нижней кромкой радиальных каналов запорного органа и верхней кромкой кольцевой расточки.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что ограничитель хода запорного органа выполнен в виде набора дисков разной толщины.

Изобретение поясняется чертежами, на котором фиг.1 изображает общий вид коронки в продольном разрезе в рабочем положении, на фиг.2 - вид коронки после срабатывания запорного органа (без упругого элемента)

Буровая коронка содержит корпус 1 с седлом 5, глухим осевым каналом 9 и кольцевой расточкой 7, сообщенной с наружной поверхностью корпуса 1 промывочными каналами 8. В полости глухого осевого канала 9 размещен запорный орган 4 с коническим буртом 3, взаимодействующим с седлом 5, и радиальными каналами 10, сообщенными в рабочем положении с промывочными каналами 8 корпуса 1. Корпус 1 оснащен породоразрушающими элементами 2 в виде твердосплавных пластин или синтетических алмазных вставок, выбираемых в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород. Коронка снабжена расположенным в верхней части корпуса 1 ограничителем хода 11 запорного органа 4, который может быть выполнен состоящим из нескольких съемных дисков разной толщины. Выполнение ограничителя хода 11 запорного органа 4 в виде нескольких дисков разной толщины позволяет более широко регулировать ход запорного органа 4 для различных условий работы. Между ограничителем хода 11 и запорным элементом 4 расположен упругий элемент 12, при этом ход H1 запорного органа 4 больше расстояния h между нижней кромкой радиальных каналов 10 запорного органа 4 и верхней кромкой кольцевой расточки 7. Ход запорного органа 4 определяется по формуле: H1=Н-(n·d)>h, где H - расстояние между обращенными один к другому торцами запорного органа 4 и ограничителем хода 11, n - число витков пружины, d - диаметр витка пружины.

В процессе бурения промывочная жидкость через колонну буровых штанг подается в полость коронки и оттуда через радиальные каналы 10, кольцевую расточку 7 и промывочные каналы 8 на забой скважины. При микровыбросах запорный орган 4 под действием давления газа, значительно превышающего давление промывочной жидкости и поступающего через промывочные каналы 8 и воздействующего на его нижний торец, поднимается вверх. При этом благодаря выбранному ходу запорного органа 4 радиальные каналы 10 запорного органа 4 располагаются выше верхней кромки кольцевой расточки 7, предотвращая попадание штыба в полость бурового става и открывая одновременно кольцевой паз 5 и радиальные каналы 6. При этом наличие упругого элемента 12 позволяет более равномерно распределить осевую нагрузку на торец запорного органа 4 и тем самым исключить его перекос и заклинивание в канале 9. Промывочная жидкость через каналы 6 поступает в кольцевую полость между стенками бурового става и скважины и уменьшает энергию микровыбросов, вплоть до их подавления.

Применение предложенной коронки повышает эффективность ее работы при бурении по взрывоопасным пластам и снижает травмоопасность бурового персонала.

1. Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус с седлом, глухим осевым каналом с кольцевой расточкой, сообщенной с наружной поверхностью корпуса промывочными каналами, и установленный в полости осевого канала корпуса запорный орган с радиальными каналами, сообщенными в рабочем положении с кольцевой расточкой корпуса, отличающаяся тем, что она снабжена ограничителем хода запорного органа, установленным в верхней части корпуса, и упругим элементом, расположенным между ограничителем хода и запорным органом, при этом ход запорного органа больше расстояния между нижней кромкой радиальных каналов запорного органа и верхней кромкой кольцевой расточки.

2. Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах по п.1, отличающаяся тем, что ограничитель хода запорного органа выполнен в виде набора дисков разной толщины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к коронкам для бурения скважин по угольным выбросоопасным пластам. .

Изобретение относится к буровой технике и может использоваться в компоновке бурильного инструмента в качестве устройства для воздействия промывкой на забой скважины.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам режущего типа, и обеспечивает повышение эффективности работы бурового долота за счет улучшения очистки забоя от шлама.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин и шпуров преимущественно по выбросоопасным пластам. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин и шпуров при гидравлическом оттаивании мерзлых пород. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения, преимущественно, по мерзлым породам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам при разведке месторождений на твердые полезные ископаемые и воду.

Изобретение относится к колонковому бурению со съемным керноприемником, при котором трубчатое долото с кольцеобразной матрицей на одном конце трубчатой бурильной колонны приспособлено для отделения керна, который поднимается вверх через ствол скважины внутри бурильной колонны с помощью каната.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано в буровых долотах преимущественно при бурении взрывных скважин с продувкой забоя воздухом.

Изобретение относится к горному делу, а именно к бурению скважин с отбором или без отбора керна. .

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

Изобретение относится к буровым долотам

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения

Изобретение относится к промывочным узлам буровых долот

Изобретение относится к буровым коронкам, армированным природными и искусственными алмазами для бурения глубоких скважин. Обеспечивает увеличение механической скорости бурения, стойкости коронки, повышение сохранности керна. Алмазная ступенчатая буровая коронка включает алмазосодержащую с пилотом матрицу, разделенную торцевыми, внутренними и наружными боковыми, наклонными и дополнительными цилиндрическими промывочными каналами на секторы и корпус с наружной кольцевой проточкой. Дополнительные цилиндрические промывочные каналы, выходящие в торцевые промывочные каналы, расположены перпендикулярно рабочему торцу коронки и смещены по радиусу к периферии пилота матрицы, а диаметр дополнительного цилиндрического канала определяется по установленной зависимости, при этом суммарная площадь поперечных сечений внутренних боковых промывочных каналов коронки находится из расчетного соотношения. Кроме того, входные кромки дополнительных цилиндрических каналов выполнены коническими с острым углом при вершине конуса, а наклонные промывочные каналы выполнены с переменной емкостью, увеличивающейся в сторону наружной кольцевой проточки корпуса коронки. 2 ил.

Изобретение относится к инструменту для бурения скважин. Промывочный узел для бурового долота включает каналы для подвода к забою промывочной жидкости, гнезда на выходе из каналов для размещения износостойких насадок с герметизирующими и стопорными элементами. Стопорный элемент выполнен в виде штифта, один конец которого имеет резьбу и завинчен в ответное отверстие в корпусе в зоне стенки гнезда под торцевым уступом насадки, запирая ее. Другой конец штифта выступает из отверстия и загнут до поверхности упорного паза на поверхности корпуса под углом α>25°. Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности бурового долота со сменным промывочным узлом. 6 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы, при этом насадка выполнена с продольными ступенчатыми пазами на боковой поверхности для размещения фиксаторов, высота большей ступени которых меньше высоты ступени паза насадки большего размера, причем в рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 2 ил.

Группа изобретений относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы и дополнительным кольцом с осевыми каналами, при этом дополнительное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца. По первому варианту насадка выполнена с глухими осевыми каналами, совмещенными с осевыми каналами дополнительного кольца и предназначенными для размещения фиксаторов, установленных в исходном положении заподлицо с нижним торцом дополнительного кольца и удерживаемых в таком положении посредством легкоплавкого материала. По второму варианту насадка выполнена с глухими осевыми каналами для размещения фиксаторов, которые в рабочем положении совмещены с осевыми каналами дополнительного кольца, а в исходном положении они смещены одни относительно других в окружном направлении и подпружинены в осевом направлении. 1 ил., 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен дополнительным разрезным кольцом, имеющим в продольном сечении ступенчатую форму, при этом дополнительное разрезное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца с возможностью контакта в рабочем положении наружной поверхностью ступени меньшего диаметра с внутренней поверхностью стопорного кольца. 1 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота. Промывочный узел бурового шарошечного долота с центральной промывочной системой содержит корпус с каналом и гнездом, в котором посредством резьбовой втулки закреплена насадка с уплотнительным элементом и жестко соединенным с ней узлом передачи крутящего момента. Узел передачи крутящего момента образован наклонными пазами, выполненными на внутренней поверхности насадки, при этом направление пазов совпадает с направлением резьбы крепежной втулки, насадка и втулка выполнены с ответными выступами и впадинами на контактирующих поверхностях для передачи крутящего момента, а число пазов соответствует числу шарошек, при этом пазы направлены в межшарошечное пространство и выполнены коноидальной формы. 2 ил.
Наверх