Устройство для термомеханического бурения и расширения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,i! 588365

Саез Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 20.08.76 (21) 2400512/22-03 (51) М. Кл Е 21С 21/00

E 21С 17/00

Е 21С 13/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень ¹ 2 (45) Дата опубликования описания 19.01.78

iio делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243,94:

: 622.233.051. .77 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Потапов, С. 3. Вайман, В. Р. Малеев, А, И. Щекин, Я. И. Шнапир, Ю. И. Водолазов, М. Ш. Острый, В. К. Григорьев, В. Д. Чугунов и Н. Ф. Кучма

Михайловский горнообогатительный комбинат (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ

И РАСШИРЕНИЯ СКВА)КИН

Из|вестно устройство, приспособленное для бурения скважины при прямом ходе и ес последующего расширения лри обратном ходе, содержащее камеру сгорания с центрально расположенным соплом, которая сообщена с магистралями для подвода горючего, окислителя и воды (1), причем разрушение породы достигается за счет, высокотемпературной газовой струи, истекающей из камеры сгорания.

Однако известное устройство обладает большой избирательностью по отношению к разрушаемым породам, так как не все горные,породы подвергаются чисто термическому разрушению.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термомеха нического бурения и расширения скважин, содержащее огнеструйную горелку с центральным, соплом, раз мещенную в .корпусе, который, несет механические по родоразрушающие элементы и соединен с буровым ставом, где расположены магистрали для подвода горючего и окислителя в камеру сгорания горелки и магистраль для подвода охлаждающей среды,к породоразрушающим элементам, сообщаемая,с,промывочным каналом в корпусе (2), Это устройство поз|воляет производитьпроходку скважинки в горных породах любого минерального состава и их последующее расширенпе, но требует IIeipeisaладкп с режима бурения на режим расширения с тем, чтобы охлаждающая среда, .поступающая на охлаждение породоразрушающпх элементов, .не попадала в высокотемпсратурную газовую струю и .нс снижала ее температуры.

С целью упр ощения .переналадки устройства с режима бурения .на режим расширения предлагаемое устройство снабжено золотником, который служит для сообщения промывочного канала с магистралью для подвода окислителя в режиме расширения скважины.

Золотник на входе подключен к магистралям для подвода окислителя и охлаждающей сре15 ды, а на выходе — к магистрали для подвода охлаждающей среды.

Сообщение промывочного канала с магистралью,для подвода окислителя при помощи золотника позволяет предотвратить поступление охлаждающей среды в высокоте.апературную газовую струю в режиме расширения скважины.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, лродольный разрез.

Внутри корпуса 1, скрепленного с буровым ставом, размещена камера 2 сгорания огнеструйной горелки с центральным соплом 3 и форсункой 4 для распыления гсрючего. Внутри бурового става проходят магистрали 5 и

3:! б,для подвода окислителя (воздуха) и горю588365

Изд, М 125

Заказ 2977/11

Тираж 778

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

3 чего соответственно к камере 2 сгорания горелки и магистраль 7 для подвода охлаждающей среды (воды) к породо разруп1а1ощим элементам 8, для чего,в корпусе 1 выполнен канал 9, сообшающийся с каналами

10 и 11 в опорах 12 механических породоразрушающих элементов 8, Опоры 12 соединены с корпусом 1.

Золотник 13 на входе подключен к магист,раля м 5 и 7, а на выходе — к магистрали 7.

Работает устройство следующим образом.

Известным способом в камере 2 сгорания произ водят зажигание горючей смеси, образующейся,в,результате смешения окислителя с распыляемым форсункой 4 горючим. УстpGHcTiBo выводится,на рабочий режим с коэффпцие нтом избытка окислителя, близким к

10. Температура газовой струи, истекающей пз сопла 3, составляет около 1500 С. При поступательном перемещении устройства сверху вниз производится термомеха ническое бурение скважины. В режиме бурения золотник

13 устанавливают в такое положение, при котором подводящая охлаждающую среду магистраль 7 соединена с каналом 9. В этом случае вода по каналам 9 — 11 подается на охлаждение по родоразрушающих элементов

8 и выбрасывается наружу.

Расширение скважины:производится при поступательном перемещении устройства снизу ввеipх. В режиме расширения золотник 13 устанавливают в такое положение, при кото ром канал 9 соединяется с магистралью 5 для подвода окислителя. Высокотемпературная газовая струя, истекающая из камеры 2 сгорания через сопло 3, проходит между породоразрушающими элементами 8. По каналам 10 и 11 проходит некоторое количество воздуха, предохраняя от зашламовывания и перегревания подшипники 14. Часть воздуха, проходящего через породораз рушающие элементы 8, не снижает температуры газовой

4 ст руи, истекающей из сопла 3 горелки, и по этому IHB .препятствует эффективному расширению скважины.

Предлагаемое устройство,позволяет вести термомеха ническое бу рение скважин в горных породах любого минерально го состава и термическое расширение пробуренных скважин. Исключается необходимость:в допол нительных, вспомогательных операциях при,пе10 реходе с процесса бурения к процессу расширения и обратно.

Формула изобретения

1. Устройство для термомеханического бу15 рения и расширения скважин, содержащее огнеструйную горелку с ценTpBJIblHbIM соплом, размеще нную в «oipIIyce, который несет механические породоразрушающие элементы и соединен с бурановым ставо м, где расположе20 ны магистрали для подвода горючего и окислителя в каме ру сгорания горелки и магистраль для подвода охлаждающей среды к породо раз рушающим элементам, сообщаемая с промывочным каналом в корпусе, о т л и ч а ю25 ще е ся тем, что, с целью упрощения пе реналадки уст родства с режима бурения,на режим расширения, оно снабжено золотником,,который служит для сообщения промывочно го канала с магистралью для подвода

ЗО окислителя в:режиме расширения скважины.

2. Уст.рой ство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что золотник на входе подключен к ма.гист ралям для подвода окислителя и охлаждающей середы, а на выходе — к магистрали

85 для подвода охлаждающей среды.

Источники информации, п ринятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 257402, 40 кл. Е 21С 21/00, 1 964.

2. Патент CILIA № 3344870, кл. 175 — 14, 1967.

Устройство для термомеханического бурения и расширения скважин Устройство для термомеханического бурения и расширения скважин 

 

Похожие патенты:
Наверх