Устройство для подводного бурения

 

ОП И С АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()958648 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 151179 (21) 2863845/29-03 (51) М. Кл.

Е 21 В 7/12 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень ¹ 34 (53) УДК 622.24 (088. 8) Дата опубликования описания 1509.82 (72) Автор изобретения

В.И.Беляев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОдВОдНОГО БурЕНИН

Изобретение относится к техническим средствам для подводного бурения скважин.

Известно устройство для подводного бурения, включающее буровой агрегат, раму с направляющими, колонковую трубу и электродвигатель (1).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность его применения при бурении скважин на большой глубине,.так как в этом случае необходима колонковая труба большой. длины.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для подводного бурения, включающее корпус с размещенным в нем электромотором.с якорем и статором, имеющим воэможность возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса и друг друга (2).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность бурения, так как оно осуществляется лишь за счет ударной нагрузки на буровую штангу, кроме того, при бурении на большой глубине необходима буровая штанга значительной"длины.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения глубоководных сквах<ин.

Поставленная цель достигается тем., что в устройстве, включающем корпус с размещенным в нем электромотором с якорем и статором, электромотор снабжен дополнительным статором, якорь электромотора выполнен в виде полой трубы, а статоры установлены с возможностью разнонаправленного вращения вокруг якоря, при этом корпус выполнен из двух частей, снабженных разнонаправленными шнекообразными режущими ребрами.

На фиг.1 схематически. изображено предлагаемое устройство для подводно.го бурения, продольный разрез; на фиг.2 - гидрометное устройство; на фиг.3 - технологическая схема процес. са бурения.

Устройство включает гидробур 1 и шнековый бур 2, Гидробур состоит из прочного корпуса 3, в котором распо25 ложены связанные с виброприводом 4 упругие рабочие элементы 5 с разгонными каналами 6.

В носовой части корпуса 3 установлено гидросопло 7. Упругие элеменЗО ты 5 усеченно-конической форьы опи958648 раются на жесткую прикрепленную к корпусу 3 опорную решетку 8 и связанную с виброприводом 4 вибрационную решетку 9, снабженные пазами 10, Устройство включает также фланец

11, защитный кожух вибропривода 12, 5 палец вибрационной решетки 13, всасывающий коллектор 14.

Шнековый бур 2 состоит из электромотора с двумя секциями передней 15 и задней 16, имеющих общий неподвиж- 10 ный якорь, выполненный в виде полой трубы 17, пристыкованной к корпусу

3 гидробура 1 своей коллекторной частью 14, и два статора 18 и 19, установленные с воэможностью вращения в противоположные стороны вокруг якоря 17 и заключенные в герметичные корпуса 20 и 21, выполненные в виде шнеков с внешними противополож. но направленными винтообразными ребрами 22 и 23 с режущими кромками °

Хвостовая часть якоря 17 снабжена сис темой гидрофильтров 24. На конце шнекового бура установлена бурильная коронка 25.

Вибропривод 4 и секции 15 и 16 связаны с внешним источником электропитания электрокабелем-тросом 26.

Шнековый бур включает также упорные подшипники 27 корпусов электромоторов, контактные электрощетки 28, якорные 29 и статорные 30 электрообмотки, центрирующие электрокабельные тросы 31, соединительную муфту 32.

Стабилизация общего якоря 17 электромоторов обеспечивается за счет сог- З5 ласованного разнонаправленного вращения статоров электромоторов.

На фиг.3 изображены также судно

33 и зона 34 забоя.

Работа устройства,осуществляется 40 следующим образом.

При подаче электропитания упругие рабочие элементы 5 гидробура 1 в результате согласованного с реактивной нагрузкой колебательного воздействия 45 на них от вибропривода 4 посредством вибрационной решетки 11 приводятся в колебательно-волнообразное движение, при котором на них образуются однонаправленные упругие, бегущие волны, которые, двигаясь вдоль этих элементов, захватывают своими буграми-впадинами содержащуюся в разгонных каналах 6 рабочую жидкость, заставляя ее перемещаться вдоль них примерно с такими же скоростями, осуществляя тем саьым ее разгон.

Сформированная в гидросопле 7 в единый высокоскоростной жидкостной поток рабочая жидкость в виде мощной струи истекает из него, производя интенсивное гидродинамическое разрушение породы и осуществляя тем самым процесс гидробурения.

Одновременно с этим статоры электромотора вместе со своими шнекообразными корпусами 20 и 21 приводятся в разностороннее вращательное движение, подрезая своими режущими реб- . рами 22 и 23 стенки ствола скважины и выравнивая их.

Кольцеобразная буровая коронка 29 разбуривает образовавшуюся в результате гидробурения выемку до размеров корпуса.

Шнековые ребра 22 и 23 вращающихся корпусов электромоторов захватывают буровой шлам вместе с отработанной жидкостью и перемещают его назад, осуществляя тем самым интенсивную откачку шлама из зоны гидробурения.

Продвижение устройства вперед в процессе бурения осуществляется за счет собственного веса и за счет упора, создаваемого при. ввинчивании его корпуса в ствол скважины и отбрасывания пульпы.

Предложенное устройство позволяет повысить эффективность бурения глубоководных скважин.

Формула изобретения

Устройство для подводного бурения, включающее корпус с размещенным в нем электромотором с якорем и статором и рабочий орган, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности глубоководного бурения, рабочий орган выполнен в виде расположенного в нижней части корпуса вибрационного гидромета, а электромотор снабжен дополнительным статором, причем якорь электромотора выполнен в виде полой трубы, соединенной с вибрационным гидрометом, при этом статоры установлены с возможностью разнонаправленного вращения вокруг якоря, а корпус вЫполнен из двух частей, снабженных разнонаправленными шнекообразными режущими ребрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 659717, кл. Е 21 В 7/12, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 643613, кл. Е 21 В 7/124, 1975 (прототип).

958648

Составитель.Н.Ястребинская

Техред И.Гайду Корректор О. Билак

Редактор А.Xим ук

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

3аказ 7002/44 Тираж 623

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5