Устройство для электротермического бурения скважин во льду Советский патент 1984 года по МПК E21C37/18 E21B7/15 

оо

as

00

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для электротермического бурения скважин во льду с отбором керна.

Известно устройство для электротермического бурения скважин во льду, включающее корпус, коронку, электронагревательный кольцевой элемент, размещенный в коронке вокруг керноприемной полости, и водоотсасывающие трубки, расположенные внутри корпуса и коронки и выходящие на торец последней 1.

Недостатком данного устройства является то, что энергоемкость бурения относительно высока, вследствие возможности перегрева такой воды.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для электротермического бурения скважин во льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающне зубья 2.

Недостатком известного устройства является то, что надежность его работы относительно невысока, вследствие неравномерности отсоса талой воды в водосборную емкость и повышена энергоемкость бурения изза вероятности перегрева продуктов плавления.

Целью изобретения является повышение надежности работы и снижение энергоемкости бурения путем уменьшения вероятности перегрева талой воды.

Эта цель достигается тем, что устройство для электротермического бурения скважин во льду, включающее корпус, Нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубья, дополнительно снабжено струйным насосом, подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотводящими трубками, а камера смещения - с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотводящих трубок размещены в радиальных и в кольцевых канавках.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство для электротермического бурения cквaж н во льду состоит из корпуса 1, нижняя часть которого представляет керновую трубу 2 с керноудерживающими зубьями. 3. На торце керновой трубы 2 закреплена калибровочная нагревательная коронка 4, выполненная в виде усеченного конуса с нижним щироким основанием, причем торец 5 коронки 4 имеет радиальные 6 и кольцевые 7 канавки. В теле коронки 4 расположены сменные электронагревательные элементы 8, подключенные к электропитающим проводам в разъемах 9, и водоподъемные трубки 10, входы 11 которых расположены в сообщающихся между собой канавках 6 и 1. Над керновой трубой 2 расположен во5 досборный бак 12 циркуляционный насос 13 и струйный насос 14, к вводам 15 которого подсоединены водоподъемные трубки 10. Входной патрубок 16 насоса 13 подсоединен к водосборному баку 12, а выходной патрубок 17 - к вводам 15 струйного насоса 14, камера 18 смещения которого ссобщена с водосборным баком 12. Устройство с помощью кабельного замка 19 прикреплено к кабель-тросу 20.

5 Устройство для электротермического бурения скважин во льду работает следующим образом.

Перед опусканием устройства в скважину в водосборный бак 12 заливается некоторое количество рабочей жидкости, представ0 ляющей собой раствор воды и этилового спирта, служащего пеногасителем. Состав рабочей жидкости обусловлен необходимостью уменьшить пенообразование в водосборном баке 12 при откачке талой воды с забоя. После опускания устройства на забой пода ется питание на калибрующую нагревательную коронку 4 и одновременно подается питание на циркуляционный насос 13, который служит для прокачки рабочей жидкости по контуру: водосборный бак 12 - циркуляци0 онный насос 13 - патрубок 17 - струйный насос 14 - водосборный бак 12. В этом контуре струйный насос 14 представляет собой конструктивно объединенные в один блок эжекторы каждой водоподъемной трубки 10. Рабочая жидкость, циркулируя по контуру

5 и проходя через струйный насос 14, посредством водоподъемных трубок 10 эжектирует с забоя воздущно-водяную смесь, обеспечивая отсос воды в пленочно-капельном режиме эрлифта. При наличии на каждой водоподъемной трубке электора создается достаточное разрежение для подъема воды и при полном заполнении трубки водой. Потоки талой воды, концентрируясь вдоль канавок 6 и 7, поступают в водоподъемные трубки 10.

J При использовании предлагаемого изобретения достигается снижение энергоемкости процесса бурения, вследствие более равномерного распределения потоков по площади забоя и снижения вероятности перегрева такой воды в периферийных зонах забоя. Конструкция работает с достаточной степенью надежности как в режиме подъема на водоподъемных трубках жидкости, так и при плекочно-капельном режиме эрлифта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО льду, включающее корпус, нагревательную коронку с кольцевыми канавками, размещенные в корпусе насос с выходным и входным патрубками и соединенная с последним водосборная емкость, сообщенная с водоотводящими трубками, входы которых размещены в торцевой части нагревательной коронки, и керноудерживающие зубья, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы устройства и снижения энергоемкости бурения путем уменьшения вероятности перегрева талой воды, устройство дополнительно снабжено струйным насосом, подводы которого соединены с выходным патрубком и водоотводящими трубками, а камера смещения - с водосборным баком, причем кольцевые канавки выполнены на торце коронки, на котором дополнительно выполнены радиальные канавки, при этом последние и кольцевые канавки соединены между собой, а входы водоотводящих труi бок размещены в радиальных и в кольцевых канавках. (Л

/2

16