Стенд для исследования процесса бурения скважин Советский патент 1986 года по МПК E21B21/07 E21B3/00 

Изобретение Относится к горной промышленности и может быть использовано для изучения процессов разрушения горных пород, пылеобразования и движения буровой мелочи и пыли в зоне долота и наддолотном пространстве скважины при потоке воздуха или водовоздушной смеси.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров бурения за счет создания условий бурения, близких к реальным

На чертеже показана принципиальная схема стенда для исследования процесса бурения скважин.

Стенд состоит из прозрачного стакана 1 с керном 2, имитируюш.его забой скважины. Стакан 1 установлен в шаровой опоре 3 на раме 4 и соединен с приводом 5 врашения.

На прозрачный стакан 1 опирается неподвижно закрепленная прозрачная труба 6, имитирующая скважину, в которой установлен с возможностью только продольного перемещения буровой став 7 с долотом 8. Бункер-питатель 9 для подачи буровой мелочи на забой имеет патрубок 10, соединяющий его с центром долота 8.

На буровом ставе 7 размещена система очищающего, агента, состоящая из подводящей магистрали 11, расходомеров 12, мано- метров 13 и смесителя 14. На раме 4 установлен механизм 15 осевой подачи долота 8

на забой с динамометром 16 и регулятором 17.

Прозрачная труба 6 имеет выход в пыле- сборник 18 системы пылеулавливания 19.

Стенд работает следующим образом.

Прозрачный стакан 1 с керном 2 приводится во вращение приводом 5. Регулятором 17 механизма 15 осевой подачи долота 8 на забой устанавливается определенное усилие нажатия долотом 8 на керн 2 забоя скважины, которое контролируется динамометром 16. Таким образом вращательное движение забоя скважины передается на щарошки долота 8, которые разрушают горную породу (керн).

Для обеспечения требуемого объема разрушенной горной породы из бункера-питателя 9 через центр долота 8 на забой подается регулируемое количество буровой мелочи. При этом подача буровой мелочи на забой через центр долота приближает моделируемый на стенде процесс бурения к реальному. Одновременно из камеры смесителя 14 системы подачи очищаемого агента воздушный поток или водовоздушная смесь по буровому ставу 7 поступает на забой скважины, омывает забой и транспортирует буровую мелочь из забоя через затрубное пространство прозрачной скважины 6 в систему пылеулавливания 19.