Способ кумулятивного бурения
Изобретение относится к горнодобывающей, нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам для бурения скважин. Способ кумулятивного бурения включает создание скважины с помощью кумуляции выбросом зарядов взрывчатых веществ с кумулятивными выемками из канала долота под действием давления промывочной жидкости, стороной с выемкой, к разрушаемой породе. Заряды предварительно приводят в рабочее состояние под воздействием индукционного тока, созданного в долоте, с последующим их срабатыванием при ударе о породу. На выходе из канала долота и на зарядах взрывчатых веществ изготовлена винтовая нарезка для придания заряду взрывчатых веществ вращения. Для приведения в рабочее состояние, перед срабатыванием, индукционным током расплавляется металлическая проволока, находящаяся в заряде взрывчатых веществ. Цель изобретения - упрощение конструкции долота, повышение надежности и срока службы долота. 2 ил.
Изобретение относится к горнодобывающей, нефтяной и газовой промышленности, в частности, к способам для бурения скважин.
Известен способ кумулятивного бурения, включающий создание скважины с помощью кумуляции, при котором поочередно в скважину подают заряды взрывчатых веществ и взрывают заряды, при этом заряды взрывчатых веществ выполнены с кумулятивными выемками, где предварительно на оси выемки заряда с выемкой сзади заряда устанавливают либо снаряд, либо ракету, либо торпеду, содержащие взрывчатку, затем в направлении перед выемкой вдоль оси выемки подают заряд с выемкой и взрывают заряд с выемкой, а затем в том же направлении подают либо снаряд, либо ракету, либо торпеду и взрывают дальше места взрыва заряда с выемкой, при этом снаряд, ракета или торпеда содержит взрывчатку (см. патент RU №2491402 МПК E21B 7/00).
Основными недостатками данного способа кумулятивного бурения являются сложность, ненадежность конструкции. Из-за постоянного изменения породы в процессе бурения, количества взрывчатки может не хватить, или превышать необходимое количество для разрушения породы, что может привести к разрушению скважины, из-за превышения мощности взрывчатки, предела прочности породы в забое скважины.
Известен способ кумулятивного бурения, включающий создание скважины с помощью кумуляции, при этом внутри камеры сгорания, находящейся в долоте, перед воспламенением горючей или взрывчатой смеси образуют свободное от горючей или взрывчатой смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель или компоненты взрывчатого вещества под углом к оси камеры сгорания, или подавая и поджигая поочередно заряды взрывчатых веществ, при этом заряды взрывчатых веществ выполнены с выемками (см. патент RU №2291943 МПК E21B 7/14).
Недостатком данного способа бурения является сложность и ненадежность конструкции долота, малый срок службы долота, определяемый предельным числом взрываемых зарядов в камере сгорания долота.
Была поставлена задача на упрощение конструкции долота, повышение надежности и срока службы долота.
Указанная задача решается тем, что заряды взрывчатых веществ с кумулятивными выемками под воздействием индукционного тока созданном в долоте, приводятся в рабочее состояние и выбрасываются из долота стороной с выемкой, направленной в сторону разрушаемой породы и, при столкновении с породой, заряды самоподрываются.
Приведение в рабочее состояние зарядов взрывчатых веществ с кумулятивными выемками под воздействием индукционного тока созданном в долоте, и выбрасывание из долота стороной с выемкой, направленной в сторону разрушаемой породы и, при столкновении с породой, самоподрыв зарядов позволяет упростить конструкцию долота, повысить надежность и срок службы долота.
На фиг. 1 схематично изображено долото, продольный разрез;
На фиг. 2 схематично изображен заряд взрывчатого вещества, продольный разрез.
Долото 1 содержит корпус 2, в котором выполнен канал 3, для подачи в забой скважины зарядов взрывчатых веществ 4 с кумулятивными выемками. В корпусе 2 выполнены промывочные сопла 5. Возможно, корпус 2 армировать вставками из сверхтвердых материалов 6. Для разделения подаваемых в корпус 2 зарядов взрывчатых веществ 4, возможна установка задвижки 7. Заряды взрывчатых веществ 4 выполнены с кумулятивными выемками, в которых возможна установка металлической оболочки 8. Для приведения в действие взрывчатого вещества 9 внутри зарядов взрывчатых веществ 4, возможна, например, на донышке взрывчатого вещества 9, установка капсюля 10, над которым удерживается боек 11, с помощью металлической проволоки 12, а, для расплавления металлической проволоки 12, с помощью индукционного тока в долото 1, установлена катушка 13. На выходе канала 3 и на зарядах взрывчатых веществ 4 возможно изготовление винтовой нарезки, для придания заряду взрывчатых веществ 4 вращения (винтовая нарезка условно не показана). Возможно приведение в действие взрывчатого вещества 9 механически, через электроконтакты, химически (другие возможные способы приведения в действие взрывчатого вещества условно не показаны).
Возможна установка на зарядах взрывчатых веществ 4 неподвижных или складывающихся стабилизаторов для стабилизации положения зарядов взрывчатых веществ, при движении после выталкивания из канала 3 (установка стабилизаторов условно не показано).
Возможно изготовление нескольких каналов 3 в одном долоте 1.
Способ кумулятивного бурения осуществляется следующим образом.
Под действием давления промывочной жидкости, заряды взрывчатых веществ 4 подаются по каналу 3 и выбрасываются из долота 1 в сторону разрушаемой породы. При прохождении каждого заряда взрывчатых веществ 4 по каналу 3 сквозь катушку 13, под воздействием индукционного тока от катушки 13 металлическая проволока 12 расплавляется и при ударе заряда взрывчатых веществ 4 о породу, освободившийся боек 11 бьет об капсюль 10, который подрывает взрывчатое вещество 9, тем самым разрушая породу.
Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в упрощении конструкции долота, повышении надежности и срока службы долота, подтверждена приведенными чертежами и описанием способа кумулятивного действия.
Способ кумулятивного бурения, включающий создание скважины с помощью кумуляции, выбрасывая заряды взрывчатых веществ с кумулятивными выемками из канала долота под действием давления промывочной жидкости, стороной с выемкой, к разрушаемой породе, предварительно приведя их в рабочее состояние под воздействием индукционного тока, созданного в долоте, с последующим их срабатыванием при ударе о породу, отличающийся тем, что на выходе из канала долота и на зарядах взрывчатых веществ изготовлена винтовая нарезка для придания заряду взрывчатых веществ вращения, а для приведения в рабочее состояние, перед срабатыванием, индукционным током расплавляется металлическая проволока, находящаяся в заряде взрывчатых веществ.
