Электротермобур для бурения скважин во льду Советский патент 1991 года по МПК E21B7/15 

В

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для бурения-плавления снежно-фирновых и ледовых отложений с отбором керна.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет своевременного обнаружения воды в призабойной зоне.

На фиг. 1 показан электротермобур с вырезом; на фиг. 2 - контактная пара; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема соединений.

Электротермобур состоит из коронки- нагревателя 1, противоаварийной системы, состоящей из нормально замкнутой контактной пары 2 и линейного нагревателя 3, керноприемной трубы 4, связанной с коронкой, системы водоудаления, включающей водосборный бак 5, водоподъемную трубку 6 и насос 7, источника 8 питания, которым служит понижающий трансформатор, связанный с коронкой-нагревателем 1 и линейным нагревателем 3 через пару 2.

Нормально замкнутая контактная пара 2 состоит из подвижного контакта 9 и неподвижного контакта 10 в виде пластин, размещенных в изоляции 11. Между подвижным 9 и неподвижным 10 контактами установлена легкорастворимая в воде и нерастворимая в заливочной жидкости гранула 12 твердого токонепроводящего вещества, которым может быть, например, едкий калий. Подвижный подпружиненный контакт 9 закреплен на съемной крышке 13. Неподвижный контакт 10 изолирован от корпуса пластиной 14. Нагреватель 3 закрыт по всей длине защитным кожухом 15 (фиг. 2).

Электротермобур работает следующим образом

После постановки снаряда на забой и подключения к источнику питания начинается процесс бурения.

Образующаяся при бурении вода по системе водоудаления поднимается в водосборный бак, керн заполняет керноприемную трубу.

При отклонении режима удаления воды с забоя от нормального начинает подниматься уровень воды над коронкой. При погружении нормально замкнутой пары 2 с установленной гранулой 12 в воду гранула 12 вступает в реакцию с водой и растворяется с выделением тепла. При этом подпружиненный подвижный контакт 9 соединяется с неподвижным контактом 10, обеспечивая надежный электрический контакт, и подклю- . чает к источнику 8 питания противоава- рийный линейный нагреватель 3. Ток протекает по цепи: вторичная обмотка источника 8 питания, линейный нагреватель 3, подвижный 9 и неподвижный 10 контакты и корпус керноприемной трубы 4.

при этом увеличивается потребляемая мощность и ток в цепи снаряда, что является достоверной информацией о появлении воды на забое, кроме того, при этом обеспечиваются условия незамерзания снаря5 да благодаря выбору мощности нагревателя, соответствующей температуре ледника. Наличие в снаряде линейного нагревателя на керноприемной трубе и нормально замкнутой контактной пары над коронкой позволяет получить достоверную информа0 цию о наличии воды в призабойной зоне при любых отклонениях от нормального режима работы системы водоудаления и предотвратить аварию, связанную с примерзанием снаряда, что весьма важно при буре,- нии глубоких скважин и значительно повышает эффективность бурения в целом.

Формула изобретения

Электротермобур для бурения скважин о во льду, включающий коронку-нагреватель, связанную с ней керноприемную трубу, систему водоудаления с заливочной жидкостью, сообщенной с поверхностью коронки, и подключенный к коронке-нагревателю источник питания, отличающийся тем, что, с целью 5 повышения эффективности работы за счет своевременного обнаружения воды в призабойной зоне, он снабжен противоаварийной системой в виде линейного нагревателя и нормально замкнутой контактной пары с пластинами, выполненными с возможностью размещения между ними гранулы твердого токонепроводящего водорастворимого вещества, причем контактная пара закреплена над коронкой-нагревателей, а линейный нагреватель размещен на боковой по- 5 верхности керноприемной трубы и связан с источником питания через контактную пару.

0

Ц

15

Изобретение относится к буровой технике и м. б. использовано для бурения- плавления снежно-фирновых и ледовых отложений с отбором керна. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет своевременного обнаружения воды в приза- бойной зоне. На боковой поверхности связанной с коронкой-нагревателем (КН) 1 кер- ноприемной трубы 4 размещена противоава- рийная система в виде линейного нагревателя 3 и размещенной над КН 1 нормально замкнутой контактной пары (КП) 2 с пластинами. Через КП 2 нагреватель 3 связан с источником 8 питания. Между пластинами КП размещены гранулы водорастворимого токонепроводящего вещества, например едкого калия Посредством КН 1 проплавляют лед и электротермобур погружается в скважину. Талая вода удаляется из забоя в бак 5 насосом 7 через водоподъемную трубку 6. При отказе системы водоуда- ления уровень воды на забое поднимается и достигает КП 2. Гранула растворяется, пластины КП 2 замыкают и нагреватель 3 подключается к источнику 8 питания Тем самым предотвращается примерзание элект- ротермобура в скважине и подается сигнал о появлении воды на забое 3 ил SS (Л

8

Фиг. 2

9,10

ч