Устройство для термомеханического бурения скважин Советский патент 1984 года по МПК E21C37/16 E21B7/14 

ю

со со сл 1 Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к устройствам для термомеханического .бурения скважин. Известно устройство для термо механического бурения скважин, вклю чающее ударный механизм, рабочий ин струмент, размещенный на торце полой штанги, подпружиненный термобур с поршнем, жаровой трубой и кожухом 1 J. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для термомеханического бурения низм, рабочий инструмент, размещенный на торце полой штанги, подпружи ненный термобур с поршнем и жаровой трубой и распределительный элемент с топливной и окислительной магистралями r2j. Недостатком известных устройств является низкая эксплуатационная надежность и долговечность, посколь ку штанга и рабочий инструмент перегреваются при работе. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термомеха нического бурения скважин, включающем ударный механизм, рабочий инстр мент, размещенньм на торце полой штанги, подпружиненный термобур с поршнем и жаровой трубой и распреде лительный элемент с топливной и оки лительной магистралями, поршень тер мобура выполнен перфорированным и размещен в полой щтанге,- при этом топливная магистраль выполнена в виде жесткой трубки, установленной с возможностью осевого перемещения относительно распределительного эле мента. На чертеже показано устройство, разрез. Устройство содержит полую штанг 1, к нижней части которой крепится кольцевой механический инструмент а в верхней ее части закреплен распределительный элемент 3 с топливн 4 и окислительной 5 магистралями. В распределительном элементе 3 закреп лена штанга 6 ударного механизма (не показан). Кроме того, в осевом канале распределительного элемента 3 размещена с возможностью осевого 0 перемещения жесткая трубка 7. Термобур 8, имеющий жаровую трубу 9, жестко связан с поршнем 10, внутри которого выполнены перфорированные отверстия 11. Пружина 12 связывает поршень ТО с распределительным элементом 3. Устройство для термомеханического бурения скважин работает следующим образом. Устройство прижимается к забою кольцевым механическим инструментом 2. При включении ударного механизма, например перфоратора, энергия удара и вращательный момент передаются через щтангу 6, распределительный элемент 3 и полую штангу 1 на кольцевой механический инструмент 2. При этом последний осуществляет ударное разрушение забоя скважины. К распределительному элементу 3 поступает топливо и окислитель. Топливо, пройдя магистраль 4, поступает по жесткой трубке 7 к форсунке термобура 8. Последняя проивзводит разбрызгивание внутри жаровой трубы 9. Окислитель, пройдя магистраль 5, поступает в полую штангу 1, охлаждает пружину 12 и воздействует на поршень 10, а затем через перфорированные отверстия 11 поступает внутрь термобура 8, где разделяется на два потока. Один поток окислителя проходит внутрь жаровой трубы 9, смешивается с распыленным топливом и образует горючую смесь, при воспламенении которой из сопла термобура 8 истекает высокотемпературная газовая струя, Другой поток окислителя проходит по кольцевому зазору между полой штангой 1 и жаровой трубой 9, охлаждая последнюю, и затем за счет эжекции газовой струей омывает внутреннюю поверхность кольцевого механического инструмента 2 и выходит через нейтральное отверстие в призабойное пространство. При необходимости в процессе бурения установить определенную степень нагрева забоя или оказать на него периодическое температурное воздействие изменяют расход окислителя, а следовательно, и величину его давления на поршень 10, вызывая тем самым перемещение термобура 8 внутри полой штанги 1. При зтом

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАРШЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее ударный механизм, рабочий инструмент, размещенный на торце полой штанги, подпружиненный термобур с поршнем и жаровой трубой и распределительный элемент с топливной и окислительной магистралями, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности устройства,поршень термобура выполнен перфорированным и размещен в полой штанге, при этом топливная магистраль вьшолнена в виде жесткой трубки, установленной с возможностью осевого перемещения § относительно распределительного элемента.