Устройство для бурения скважин с обратной промывкой Советский патент 1988 года по МПК E21B21/00 E21B17/22 

роДоразрушающий наконечник 4 с промывочными каналами, роторы 6 с радиальными пазами и выправляющими лопатками 7. Последние расположены в пазах и перемещаются в радиальном направлении. Лопасти 3 установлены секциями по длине БС 2. Роторы 6 установлены на подшипниках скольжения на БС 2 между секциями лопастей 3. Торец лопаток 7 покрыт износостойким материалом. Последовательное чередование лопастей 3 и лопаток 7 позволяет получить подобие многоступенча- таго осевого насоса и создавать у забоя буримой скважины в открытом устье любое давление. За счет турбулентного движения у забоя промывочная жидкость захватывает буровую мелочь и далее через каналы наконечника 4 по БС 2 выводит ее за пределы бурильной установки. Покрытие торцов лопаток 7 увеличивает их износостойкость при трении о стенки скважины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной . Цель - повьвпение эффективности бурения скважин в выбросоопас- ных пластах. Устр-во содержит полый буровой став (ЕС) 2 со шнековьни лопастями 3, направление навивки которых обратно на1фавлению вращения, по(Л 00 о го ел

1

Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к устройствам для бурения скважин с обратной промывкой, и может быть использовано при бурении в выбросоопасных пластах

Цель изобретения - повышение эффективности бурения скважин в выбросоопасных пластах.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (ротор с выправляющими лопатками); на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Устройство содержит полый щпиндель с хвостовиком J, полый буровой став 2 с секциями шнековых лопастей 3 на его наружной поверхности и породораз- рущающий наконечник 4 с промывочными каналами, Шнековые лопасти 3 имеют направление навивки, обратное направлению вращения. Последовательно со шнековыми лопастями 3 на секциях бурового става на подшипниках 5 скольжения установлены роторы 6 с радиальными пазами и выправляющими лопатками 7, расположенными в радиальных пазах с возможностью перемещения в радиальном направлении. Наружные торцовые поверхности выправляющих лопа- ток 7 покрыты изнрсостойким материалом (твердосплавной наплавкой).

Для подлива промывочной жидкости в скважину -служит подводящий патрубок 8.,

Устройство работает следующим образом. .

Перед началом бурения в устье скважины из подводящего патрубка 8 по-.-

Q

J5 20 25Q35

ступает промывочная жидкость и после заполнения ею скважины в работу включается бурильная установка (не показана) , которая производит бурение путем вращения и осевого перемещения бурового става 2. При вращении бурового става 2 шнековые лопасти 3 воздействуют на промывочную жидкость, т.е. сообщают ей гидродинамический напор, аналогичный тому, который создается вращающимися лопастями в осевых насосах, и подают промывочную жидкость в сторону забоя скважины. Одновременно (как и в осевых насосах) щнековые лопасти 3 закручивают промывочную жидкость вокруг оси скважины.

Закрученный поток жидкости, проходя между выправляющими лопатками 7 ротора 6, вращает лопатки 7, а вместе с ними и ротор. Под действием центробежных сил выправляющие лопатки смешаются от оси бурового става и прижимаются к поверхности скважины, что вызывает возникновение силы трения между выправляющими лопатками и по- .верхностью скважины. Режим работы та- , кой вращающейся системы с механической точки зрения подобен режиму работы центробежного тормоза. В результате при- торыаживания останки скважины выправляющих лопаток 7 их частота вращения будет значительно меньше частоты вращения закрученного лопастями 3 потока промывочной жидкости.

Закрученньй шнековыми лопастями 3 поток жидкости, проходя между вы314

правляютдими лопатками, будет ими раскручиваться. При этом часть кинетической энергии движения преобразуетс в давление, а другая ее часть используется на притормаживание выправляющих лопаток о поверхность скважины.

С гидродинамической точки зрения работа такой системы подобна работе I выправляющего аппарата многоступен- чатого осевого насоса.

Задавая форму вьшравляющих лопато 7 с учетом их вращения вокруг оси скважины с определенной частотой, можно достичь такого положения, когда после прохода через вьшравляклцие лопатки раскрученньй поток жидкости будет иметь направление, параллельное оси скважины.

Последовательное чередование шне- ковых лопастей и выправляющих лопаток позволяет получить подобие многоступенчатого осевого насоса, что позволяет создавать у забоя буримой скважины с открытым устьем любое практически необходимое давление,

У забоя скважины промывочная жидкость (за счет турбулентного движе

ния) захватывает буровую мелочь и в виде пульпы выдает ее через промывоч ные каналы породоразрушающего наконечника 4 по полому буровому ставу 2 из скважины и далее по полому шпин piBjuo 1 за пределы бурильной установки.

Наличие твердосплавного покрытия торцов выправляюп11тх лопаток увеличивает их износостойкость при трении о стенки скважины, что особенно важно при бурении в абразивных породах.

Формула изобретения

1, Устройство для бурения скважин с обратной промывкой, включающее полый буровой став, щнековые лопасти на наружной поверхности бурового става с направлением навивки обратным направлению вращения и по- родоразрушающий наконечник с промывочными каналами, отличающееся тем, что, с целью повыщения

эффективности бурения скважин в вы- бросоопасных .пластах, оно снабжено роторами с радиальными пазами и выправляющими лопатками, расположенными в этих пазах с возможностью перемещения в радиальном направлении,шне- ковые лопасти установлены секциями по длине бурового става, а роторы установлены на подшипниках скольжения на буровом ставе между секциями

шнековых лопастей.

нековых лопастей.

т

Фиг.З