Отделение экспериментальных исследований Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института цветных и благородных металлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВА)КИН,1

Изобретение касается устройства для термического бу ре ния скважин путем воздействия на разрушаемую .породу струями раскаленного газа.

Известно устройство для термического бурения скважин, в камере сгорания которого образованы кольцевые полости, где происходит смешение горючего с кислородом под действием возникающих ультразвуковых колебаний, а для воспламенения образующейся топливной смеси служит свеча зажигания, смонтированная в головке камеры сгорания (lj.

В известном устройстве свеча зажигания работает в неблагоприятных для запуска условиях, что усложняет его эксплуатацию.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термического бурения скважин, содержащее камеру сгорания, ограниченную с одной стороны сопловой крышкой и сообщаемую с другой стороны,с .камерой подготовки, смеси, закрытой распределительной головкой, где выполнено отверстие для прохода окислителя в камеру подготовки и встроены форсунка для распыливания топлива и свеча зажигания, установленная,в трубчатом элементе, который соединен с распределительной головкой и проходит через камеру подготовки смеси, образуя со стенками ее выходного отверстия кольцевую щель, соединяющую обе камеры между собой (2).

При таком выполнении устройства его устойчивая работа осуществляется в узком диапазоне изменения режимов подачи компонентов топливной смеси, что создает трудность надежного запуска устройства в работу.

Цель изобретения вЂ” обеспечение расширения диапазона режимов надежного запуска и устойчивой работы.

Это достигается в результате того, что трубчатый элемент .на выходе из камеры подготовки смеси выполнен расширяющимся и закрыт перегородкой, в которой имеются каíà lbI, соединяющие его полость с камерой сгорания.

На чертеже представлено предл ага е мое устройство, продольный разрез.

20 В корпусе 1, соединенном с буровой трубой

2, размещены камера 3 сгорания с боковыми отверстиями 4 и камера 5 подготовки топливной смеси с тгнгенциальными отверстиями 6 для входа окислителя (воздуха) н цснтраль25 ным отверстием 7 для прохода смеси, соединенная с,распределительной головкой 8, которая имеет форсунки 9 для pBcIibIливания горючего (бензина), подводимого по трубопроводу 10, и отверстия 11 во фланце для

30 прохода воздуха из буровой трубы 2. Голов574529

8 снабжена p a c tt o t D tt t t t t t M ко а к с и а л ьн о центральному отверстию 7 камеры 5 труочатым элементом 12, iB полости которого размещена свеча 13 зажигания. Трубчатый элемент

12 выполнен с переменным по высоте профилем и имеет на выходе из камеры 5 уширение 14 с положительным углом раскрытия. В псрегородке трубчатого элемента предусмотрены каналы 15, соединяющие его полость с камерой 3 сгорания.

При запуске устройства в работу воздух из буровой трубы 2 через отверстия 11 во фланце головки 8 направляется в зазор между корпусом 1 и стенками камер 3 и 5. Часть воздуха через отверстия 4 поступает в камеуу 3 сгорания, а другая часть по отверстиям

6 входит в камеру 5 подготовки смеси. Поступающий из трубопровода 10 бензин фо рсупками 9 .распыляется в камеру 5. Здесь он и нтенсивно перемешивается струями воздуха, поступающими из отверстий 6, образуя топливную смесь, которая через отверстие 7, обтекая уширение 14, истекает в камеру 3 сгорания в виде закрученного конусообразного факела. При этом под уши ре нием 14 в камере 3 сгорания возникает разрежение, которое обуславливает образование зоны циркуляционных обратных токов топлива,,направление перемещения которых около продольной оси камеры 3 сгорания противоположно .направлению движения смеси около ее стенки. По этой причине топливная смесь через каналы

15 подается в полость трубчатого элемента, где,воспламеняется свечой 13 зажигания. Об разующееся при этом пламя через каналы 15 выбрасывается в камеру 3 сгорания. Здесь оно воспламеняет топливную смесь зоны обратных токов, скорости перемещения и концентрация горючего в которой наиболее благоприятны для этого. Пламя из зоны обрат.ных токов .поступает к внутренней поверхности:конуса втекающего в камеру 3 сгорания факела, где и начинается процесс выгорания топлива. Устройство начинает работать. Мощность зоны обратных токов продуктов неполного сгорания (пламени) под уширением 14 при этом, резко возрастает, что обеспечивает дальнейшую устойчивую работу устройства на различных режимах.

Таким образом, выполнение трубчатого элемента 12 расширяющимся на выходе из камеры 5 позволяет в верхней части камеры

3 сгорания формировать устойчивую зону об ратных токов топливной смеси при запуске tt продуктов неполного сгорания при работе устройства. Наличие каналов 15 в перегородкс трубчатого элемента 12 обеспечивает более раннее заполнение искрового промежутка свечи 13 зажигания топливной смесью и повышение надежности запуска за счет того, что продукты воспламенения из трубчатого элемента 12 через каналы 15 перегородки выбрасываются в верхнюю часть камеры 3 сгорания, где создаются наиболее благоприятные для начала горения углов, Формула изобретения

Устройство для термического бурения скважин, содержащее камеру сгорания, ограниченную с одной стороны сопловой крышкой и сообщаемую с другой стороны с камерой подготовки смеси, закрытой распределительной головкой, где выполнено отверстие для прохода окислителя в IKaме ру подготовки и встроены форсунка для распыливания топлива и свеча зажигания, установленная в трубчатом элементе, который соединен с распределительной головкой и проходит через камеру подготовки смеси, образуя со стенками ее выходного отверстия кольцевую щель, соединяющую обе камеры между собой, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона режимов надежного запуска и устойчивой работы, трубчатый элемент на выходе из камеры подготовки смеси выполнен ,расширяющимся и закрыт перегородкой, в которой имеются каналы, соединяющие его полость,с камерой сгорания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 138201, кл. Е 21С 21/00, .1959.

2. Авторское свидетельство СССР № 438782, кл. Е 21С 21/00, 1973.

574529

Рспактор И. Грузова

Закав 2202/) 5

Изд. № 775 Тираж 778

I IIIO (осучарствсииого когиитста Говета Министров ССГР ио пслаги ивоорстсиий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., л. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Гоставитсль В. Корчанов