Электротермомеханическое устройстводля проходки скважин b мерзлых поро-дах

 

Союз Советскик

Социалистических

Рвснублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t j Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200379 (21) 2737579/22-03 (51) М с присоедииением заявки ¹

Е 21 С 37/18

Государственный комитет

СССР по пелам изобретений н открытий (53) УДК 622.243.94 (088.8) (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень Н9 18

Дата опубликования описания 150581 (72) Авторы изобретения

Ю. М. Мисник, О. Б.Шонин, B. A. Хоминский и Л. Э. Рикенглаз

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени гор и итут им. Г.В.Плеханова Министерства высшего среднего специального образования РСФСР i

1 (71) Заявитель

/ Р "

1;,З

Х °, l (54) ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙС BO

ДЛЛ ПРОХОДКИ ОКЛЛХНН Е МЕРЗЛЫХ "" !." „:

ПОРОДАХ f

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проходки скважин в мерзлых породах при одновременном воздействии на забой электромагнитных волн и механической (виб- ровдавливающей) нагрузки.

Известно устройство для проходки скважин в мерзлых породах. В этом устройстве излучатель, подключенный к генератору электромагнитных волн коаксиальным кабелем, выполнен в виде стержня, образующего наконечник.

Из-за этого пове1.хность наконечника выполняет функции излучателя (1) .

Недостатком данного устройства является большое затухание электромагнитной энергии в коаксиальном кабеле.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является электротермомеханическое устройство для.проходки скважин в мерзлых породах, включающее наконечник, размещенный в торце волноводной трубы круглого сечения, энергетически связанной с генератором электромагнитных волн посредством фидерного тракта (2).

Однако сильное затухание тока вдоль наконечника приводит к ослаблению разупрочняющего действия элект- 30 ромагнитного поля, излученного в область острия наконечника, а также неравномерно распределение электромагнитного поля в плоскости, перпендикулярной к оси наконечника, вызванное затуханием энергии поля в породе.

Цель изобретения — повышение скорости проходки скважин путем обеспечения равномерного распределения электромагнитного поля в зоне внедрения наконечника в породу.

Поставленная цель достигается тем, что труба снабжена металлическими пластинами, установленными на ее внутренней поверхности вдоль образующей причем пластины расположеР

0 ны под углом 45 к плоскости, проходящей через ось симметрии трубы и точку подключения к ней фидерного тракта.

Такое выполнение устройства позволяет преобразовать неравномерное распределение поля в сечении трубы, которое характерно для любого типа колебаний в круглом волноводе, в . равномерное B результате вращения плоскости поляризации электрического поля. С точки зрения разупрочняющего действия электромагнитных волн на

829930 мерзлую породу эффект вращающегося поля эквивалентен механическому вращению трубы, но с частотой в 10

8 10 раз большей, чем та, которая ре.ально возможна при механическом способе. Это дает возможность обеспечить равномерное разупрочнение в зоне внедрения наконечника и тем самым повысить скорость проходки скважины.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2 (повернуто) .

Устройство состоит из наконечника 1, установленного в торце волноводной трубы 2. Электромагнитная энергия генератора (не показан) подается в трубу посредством фидерного тракта 3. Для получения поля круговой поляризации на внутренней поверхности трубы 2 диаметрально противоположно вдоль образующей установлены металлические пластины 4, расположено ные под углом 45 к плоскости, проходящей через ось симметрии трубы и точку подключения к ней фидерного тракта.

Устройство работает следующим об.разом.

При включении генератора электромагнитная волна посредством фидерного тракта. 3 поступает в волноводную трубу 2. Пройдя участок трубы с металлическими пластинами 4, волна преобразуется в волну круговой поляризации и излучается в зону разрушения через наконечник 1 внедряемого инструмента. Воздействие на породу волной круговой поляризации обеспечивает равномерное разупрочнение породы в области наконечника и возможность эффективного погружения рабочего органа в массив породы под действием вибровдавливающей нагрузки Р.

Формула изобретения

Электротермомеханическое устройство для проходки скважин в мерзлых породах, включающее наконечник, размещенный в торце волноводной трубы круглого сечения, энергетически свя15 занной с генератором электромагнитных волн посредством фидерного тракта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости проходки скважин путем обеспечения равномерного распределения электромагнитного поля в зоне внедрения наконечника в породу, труба снабжена металлическими пластинами, установленHhlMH на ее .внутренней поверхности вдоль образующей, причем пластины расположены о под углом 45 к плоскости, проходящей через о ь симметрии трубы и точку подключения к ней фидерного тракта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9512265 кл. Е 02 D 5/30, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

9480802, кл. Е 02 D 5/30, 1973.

3- b пЯиупо

44. 2

ВПИИПИ Закаэ 3352/54 Тираж 627 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, .Ул. Проектная, 4