КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ Российский патент 2013 года по МПК E21B10/42 

Описание патента на изобретение RU2491408C1

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Известна коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус и запорный орган, установленный в полости корпуса (см. авт. св. СССР №316846, кл. Е21В 10/36, 1971 г.).

К недостаткам данной коронки следует отнести возможность попадания в ее полость угольного шлама, который заклинивает запорный орган и препятствует его повторному открытию после выброса. Это приводит к лишним спуско-подъемным операциям и как следствие этого к снижению производительности буровых работ.

Наиболее близкой по технической сущности является коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая полый корпус со ступенчатой наружной поверхностью, соединенный с ним с возможностью ограниченного осевого перемещения посредством узла передачи крутящего момента рабочий наконечник с кожухом и промывочными каналами, и установленные в них обратные клапаны с неподвижными запорными органами (см. авт. св. СССР №400698, кл. Е21В 10/42, 1974 г.).

Недостатком данной коронки является малая надежность в работе. Объясняется это тем, что эффективное разрушение породы невозможно без достаточной осевой нагрузки на рабочий наконечник. В известной коронке в этом случае произойдет перекрытие промывочных каналов запорными органами обратного клапана. В этом случае разрушенная порода остается на забое скважины и эффективность работы коронки резко снизится. В случае же использования промывочных каналов без обратных клапанов угольный шлам при выбросах забьет полость коронки и возникнет та же ситуация, что и с аналогом.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем обеспечения надежного срабатывания запорных органов обратных клапанов после выброса.

Указанный технический результат достигается тем, что коронке для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащей корпус со ступенчатой наружной поверхностью, соединенный с ним с возможностью ограниченного осевого перемещения посредством узла передачи крутящего момента рабочий наконечник с кожухом и промывочными каналами, и установленные в них обратные клапаны с неподвижными запорными органами, согласно изобретению она снабжена защитной втулкой и осевым приводом для рабочего наконечника, размещенным в полости, образованной корпусом и защитной втулкой между обращенными один к другому торцами кожуха и защитной втулки, жестко соединенной с корпусом.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- осевой привод выполнен в виде пружины сжатия или в виде диска из упругого материала;

- каждый промывочный канал рабочего наконечника и торец размещенного в нем запорного органа обратного клапана выполнены конгруэнтной конической формы.

На чертеже представлен продольный разрез коронки в рабочем положении.

Буровая коронка содержит полый корпус 1 со ступенчатой наружной поверхностью, осевым каналом 2 и соединенный с ним посредством узла передачи крутящего момента рабочий наконечник 3 с кожухом 7 и промывочными каналами 8. Корпус 1 и рабочий наконечник 3 соединены между собой с возможностью ограниченного осевого перемещения. Промывочные каналы 8 рабочего наконечника оснащены обратными клапанами с неподвижными запорными органами в виде стержней 9, жестко соединенными с корпусом 1. Для стержней 9 седлами служат стенки промывочных каналов 8. Для надежности работы обратных клапанов стенки промывочных каналов 8 и торцы стержней 4 выполнены с конгруэнтными коническими поверхностями. При этом коронка снабжена осевым приводом 10 для рабочего наконечника 3, размещенным в полости 11, образованной корпусом 1 и защитной втулкой 12 между обращенными один к другому торцами кожуха и защитной втулки 12, жестко соединенной с корпусом 1. Осевой привод 10 для рабочего наконечника 3 выполнен в виде пружины сжатия или в виде диска из упругого материала (не показано).. Характеристика пружины 10 и упругого диска выбираются в зависимости от типоразмера наконечника 3 и применяемого режима бурения, но во всех случаях высота пружины 10 и диска в исходном положении должна быть больше высоты зазора между торцами защитной втулки 12 и кожуха 7. Рабочий наконечник 3 армирован породоразрушающими элементами 13, которые выбираются в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород и могут быть выполнены в виде твердосплавных или синтетических алмазных вставок. Герметизация подвижных элементов достигается втулкой 5 и уплотнительными кольцами 6. Передача крутящего момента от корпуса 1 к рабочему наконечнику 3 осуществляется шпонкой 4 или шлицевым соединением.

В процессе бурения породоразрушающие элементы 13 рабочего наконечника 3 под действием осевой нагрузки, создаваемой осевым приводом 10, и крутящего момента от двигателя, расположенного на поверхности, внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится на поверхность промывочной жидкостью, подаваемой через каналы 8. В случае возникновения внезапного выброса на забое скважины под давлением газа рабочий наконечник 3 поднимается вверх и стержни 7 перекрывают промывочные каналы 8, предотвращая попадание угольной пыли и штыба в полости коронки и бурового става и одновременно выдавливают штыб из промывочных каналов 8. При этом подача промывочной жидкости прекращается. После прекращения выброса рабочий наконечник 3 под действием осевого привода 10 занимает исходное положение и коронка готова к работе без проведения дополнительных спуско-подъемных операций для проведения очистных работ коронки и бурового става. Применение предложенной коронки повышает эффективность проведения буровых работ.

Похожие патенты RU2491408C1

название год авторы номер документа
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ПО ВЫБРОСООПАСНЫМ ПЛАСТАМ 2008
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Дроздов Валерий Николаевич
RU2367763C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2014
  • Панин Николай Митрофанович
RU2568196C1
СНАРЯД ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2015
  • Панин Николай Митрофанович
RU2578216C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2011
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Ситников Дмитрий Сергеевич
  • Барашков Вячеслав Андреевич
  • Калиничев Владимир Николаевич
RU2479707C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2012
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Панкратенко Александр Никитович
  • Ситников Дмитрий Сергеевич
RU2482256C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Панин Николай Митрофанович
  • Гавриленко Андрей Васильевич
  • Мулюкин Александр Ефимович
  • Мулюкин Андрей Александрович
RU2376440C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2011
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Захаров Юрий Никитович
  • Щербак Евгений Николаевич
RU2479709C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2011
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Ситников Дмитрий Сергеевич
  • Панкратенко Александр Никитович
RU2481460C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2008
  • Панин Николай Митрофанович
  • Татарчук Юрий Серафимович
  • Егоров Николай Гаврилович
  • Лельевр Анатолий Владимирович
RU2370621C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2008
  • Панин Николай Митрофанович
  • Дроздов Валерий Николаевич
RU2370622C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 491 408 C1

Реферат патента 2013 года КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами. Технический результат направлен на повышение эффективности работы коронки путем обеспечения надежности срабатывания запорных органов обратных клапанов. Предложенная буровая коронка содержит корпус со ступенчатой наружной поверхностью, соединенный с ним посредством узла передачи крутящего момента с возможностью ограниченного осевого перемещения рабочий наконечник с кожухом и промывочными каналами и установленные в них обратные клапаны. Коронка снабжена защитной втулкой и осевым приводом для рабочего наконечника, размещенным в полости, образованной корпусом и защитной втулкой между обращенными один к другому торцами кожухом и торцом защитной втулки, жестко соединенной с корпусом. Осевой привод выполнен в виде пружины сжатия или в виде диска из упругого материала. При этом каждый промывочный канал рабочего наконечника и торец размещенного в нем запорного органа обратного клапана выполнены конгруэнтной конической формы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 491 408 C1

1. Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая полый корпус со ступенчатой наружной поверхностью, соединенный с ним с возможностью ограниченного осевого перемещения посредством узла передачи крутящего момента рабочий наконечник с кожухом и промывочными каналами и установленные в них обратные клапаны с неподвижными запорными органами, отличающаяся тем, что она снабжена защитной втулкой и осевым приводом для рабочего наконечника, размещенным в полости, образованной корпусом и защитной втулкой между обращенными один к другому торцами кожуха и защитной втулки, жестко соединенной с корпусом.

2. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что осевой привод выполнен в виде пружины сжатия или в виде диска из упругого материала.

3. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что каждый промывочный канал рабочего наконечника и торец размещенного в нем запорного органа обратного клапана выполнены конгруэнтной конической формы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2491408C1

КОРОНКА ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ 0
  • Авторы Изобретени
SU400698A1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ПО УГОЛЬНЫМ ВЫБРОСООПАСНЫМ ПЛАСТАМ 0
SU316846A1
СНАРЯД ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛ.АСТАХ 0
  • И. П. Чеботков Управление Геолого Тематических Проектно Эксперткых Работ
SU395570A1
Долото для бурения скважин в высокогазоносных пластах 1973
  • Чеботков Игорь Петрович
  • Рожков Вячеслав Григорьевич
SU451832A1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2008
  • Панин Николай Митрофанович
  • Татарчук Юрий Серафимович
  • Егоров Николай Гаврилович
  • Лельевр Анатолий Владимирович
RU2370621C1
US 20110000716 А1, 06.01.2011.

RU 2 491 408 C1

Авторы

Кононов Александр Викторович

Панкратенко Александр Никитович

Ситников Дмитрий Сергеевич

Кочнов Юрий Михайлович

Панин Николай Митрофанович

Даты

2013-08-27Публикация

2012-05-11Подача