Устройство для электротермического бурения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЫЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 515819 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) ЗаЯвлено27.08.74 (21) 2056504/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76.Бюллетень 36 21 (45) Дата опубликования описания 17.09.76 (51) М. Кл.

Е 21С 37/18

Е 21В 7/14

Тосударотвенный комитет

Совета Министров СССР па делам изооретеннй н открытий (53) УДК 622.243.94 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Мильковицкий, Е. Л. Зильбермвн и М. Ш. Окунев (71) Заявитель Всесоюзный орденв Ленина проектно-иэысквтельский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им. С. Я. Жука (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к устройствам для электротермического бурения скважин в горных породах, преимущественно в мвгматических породах, методом проплввления..

Известны устройства для электротермического бурения скважин, включвюшие головку, обтекатель и переходник.

Недостаток известных устройств эвклю чается в том, что оно погружается беэ 10 вращения. В этом случае требуется высокое удельное дввление нв головку устройствв для вытеснения расплава породы. В свою очередь высокое удельное давление нв забой увеличивает точку плавления породы 15 и не позволяет обеспечить прямолинейность скважин, Делью изобретения является повышение эффективности бурения.

Для выполнения поставленной цели нв головке устройства выполненв многоэвходнвя винтовая нарезка, переходяшвя в продольные пвэы нв обтеквтеле, в которых установлены форсунки для подвчи хладагентв. 25

Нв фиг, 1 изобрвжено предлвгвемое устройство в скважине; нв фиг, 2 - продольный рвэрез устройства.

Устройство состоит из вольфрамовой го« ловки 1, имеющей винтовые квнавки 2 нв наружной конической поверхности, и молибденового обтеквтеля 3 с продольными пвэвми 4. Между головкой 1 и обтекателем 3 находится теплоиэолирующвя прокладка 5, выполненная из термостойкого мвтеривлв, нвгример из окиси циркония.

Обтекатель 3 соединен с буровой колонной 6 посредством переходникв 7 из нержавеющей стали. В корпусе головки 1 рвзмешены электронагревательные элементы 8, соединенные с квбелем посредством рвспо ложенных в обтеквтеле 3 полых шин 9.

Кроме того, в обтеквтеле выполнены квнв» лы 10 для охлаждения обтеквтеля и подвода хлвдвгентв, оквнчиввюшиеся форсунками 11 в пвзвх 4. Для подводе тока и хлвдагента, в также для врешения устройствв могут быть приняты секции буровой колонны электробурв.

516К) Я

Устройство работает следуюшим образом, Устройство устанавливается головкой 1 на забой, после чего при помоши электронагревательных элементов 8 головка разогревается до температуры 1300-1400оС в зависимости от свойства разрабатываемой породы.

После внедрения наконечника головки 1 в породу буровая колонна 6 приводится во врашение с поверхности со скоростью 36 об/мин. Пря этом осевое усилие подачи обеспечивается за счет веса устройства.

При его врашении расплавленная порода поднимается по винтовым канавкам 2 и попадает в пазы 4 обтекателя 3.

Одновременно с включением тока через буровую колонну 6 и каналам 10 пропускают хладагент, например воду, которая, охлах пая токопроводяшие элементы и обтекатель, через форсунки 11 попадает в пазы 4, где струя пара гранулирует жидкий расплав.

Циркуляция хладагента по буровой колонне 6 и затрубному пространству обеспе- чивается либо за счет разницы между весом столба воды в колонне и пароводяной смеси в затрубном пространстве, либо при помоши насоса.

Молибденовый обтекатель 3 быстро охлаждает стенки скважины, препятствуя медленной кристаллизации расплава, обеспечивая, таким образом, стеклообразную обсадку скважины.

При иеран и::ькии буровой колоннь. 6 на поверхности питание элекч ронагревательных элементов 8 отключается, причем значительного охлаждения головки 1 за время отключения не происходит за счет низкой тепло.— проводности породы.

Устройство наиболее целесообразно применять в магматических породах, но оно может быть успешно применено и в осадочных за исключением известняка, мрамора, мела и других пород с высоким содержанием окиси кальция.

Наиболее эффективно применение устройства для проходки глубоких скважин, поскольку в этом случае отпадает необходимость в спуско-подъемных операциях, которые при большой глубине занимают до 80% времени, кроме того отпадает необходимость в обсадке и цементации скважин.

Следует также указать, что при проходке глубоких скважин в магматических породах удельная энергоемкость проходки сокрашается в десять раз, а износ инструмента, т. е. головки, в сотни раз.

Формула изобретения

Устройство для электротермического бурения скважин, включаюшее головку, обтекатель и переходнчк, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения эффективности бурения, на головке выполнена многозаходная винтовая нарезка, переходяшая в продольные пазы на обтекателе, в которых установлены форсунки для подачи хладагента, Составитель Ксрчаков

ТехРед Д ПвР „овв КоРРектоР Л.Котова

РедакторСД итова

Заказ gfg7

Тираж 690

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Умй ород, Уи. Проектная, 4

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по дслам изоГ>рстсиий и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4