Реактивно-турбинный бур Советский патент 1991 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин большого диаметра.

Целью изобретения является повышение производительности.

На фиг. 1 изображен реактивно-турбии ный бур, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - узел II на фиг.1.

Реактивно-турбинный бур включает два основных турбобура 1, прикрепленных к нижнему торцу траверсы 2, и два дополнительных турбобура 3, прикрепленных к верхнему торцу траверсы 2.

Центральная труба 4 скреплена с траверсой 2 и гидравлически сообщена с ее внутренней полостью. Основные турбобуры 1 имеют породоразрушающие инструменты 5. Рабочие полости турбобуров 3 гидравлически сообщены с полостью центральной трубы 4 посредством коллектора 6 с возможностью поворота и осевого перемещения. Для создания технологически необходимой нагрузки на забой применены утяжелители 7.

Хвостовики 8 валов 9 турбобуров 1 и 3 соединены между собой посредством валов 10 и шпонок 11. Корпуса турбобуров соединены с траверсой 2 посредством ниппеля 12, запрессованного в траверсу. Во внутренней полости центральной трубы 4 размещен клапан 13 с калиброванными каналами с возможностью пропуска промывочной жидкости из центральной трубы 4 в рабочие полости турбобуров 1 Клапан 13 имеет головку (не обозначена) для извлечения его на поверхность шлипсом без подъема на поверхность. Может быть применен клапан и без калиброванных каналов, В этом случае промывочная жидкость из центральной трубы в полость траверсы не попадает. Рабочие полости турбобуров 3 гидравлически сообщены с внутренней полостью центральной трубы посредством коллектора 6. Коллектор 6 соединен с центральной трубой по цилиндрической поверхности, вследствие чего возможен поворот и осевое смещение турбобуров 3 и коллектора 6 относительно друг друга.

Реактивно-турбинный бур работает следующим образом.

Бур опускают на забой и по буровой колонне (не показана) нагнетают промывочную жидкость. В коллекторе 6 поток жидкости разделяется: часть идет по коленам коллектора в дополнительные турбобуры 3, а остальная часть по каналам траверсы и клапана 13 в турбобуры 1.Таким образом, к турбобурам 1 подается полный поток раствора, нагнетаемый насосами, а к турбобурам 3 - часть потока. Вследствие этого

частота валов турбобуров 1 выше, чем турбобуров 3. Поэтому, будучи соединенными попарно, валы турбобуров 3 тормозятся и их частота снижается по сравнению с работой бура, когда клапан 13 не имеет отверстий и весь поток жидкости поступает равномерно во все турбобуры. Бурение на сниженных оборотах увеличивает долговечность долот и подшипниковых опор

турбобуров. Мощность привода долот увеличена за счет дополнительных турбобуров и позволяет повысить скорость бурения. Частота вращения валов турбобуров 1 (и долот) зависит от диаметра каналов в клапане 13: чем больше каналы, тем больше жидкости поступает в турбобуры 1 (но в турбобуры 3 - меньше) и тем меньше частота вращения долот.

Увеличение забойной мощности, снижение частоты вращения долот увеличивает скорость бурения и производительность бура в целом, Уменьшаются эксплуатационные расходы на долота и опоры турбобуров вследствии их большей долговечности. Замена дополнительных трубобуров несложна. Для их демонтажа достаточно снять коллектор и открепить турбобуры машинными ключами.

При осевой и круговой деформации трубы 4 напряжения в коллекторе не возникают, так как происходит поворот или осевое перемещение центральной трубы относительно коллектора. Это увеличивает долговечность бура.

Формула изобретения

1.Реактивно-турбинный бур, включающий траверсу, турбобуры, прикрепленные

к нижнему торцу траверсы, внутренняя полость которой гидравлически сообщена с рабочими полостями турбобуров, и центральную трубу,скрепленную с траверсой и гидравлически сообщенную с ее внутренней полостью, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен дополнительными турбобурами, прикрепленными к верхнему торцу траверсы, валы которых соединены

Q с валами основных турбобуров, и клапаном, размещенным во внутренней полости центральной трубы для перекрытия отверстий в траверсе, сообщенных с рабочими полостями турбобуров, при этом

ц рабочие полости дополнительных турбобуров гидравлически сообщены с внутренней полостью центральной трубы посредством коллектора.

2.Бур по п.1,отличающийся тем, что он снабжен дополнительным клапаном,

в котором выполнены калиброванные каналы для гидравлического сообщения внутренней полости центральной трубы с рабочими полостями основных турбобуров.

3. Бур по п. 1, отличающийся тем, что центральная труба соединена с коллектором с возможностью поворота и осевого перемещения.

Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для бурения скважин большого диаметра. Цель - повышение производительности. Бур включает турбобуры (ТБ) 1, прикрепленные к нижнему торцу траверсы 2, ТБ 3, прикрепленные к верхнему торцу траверсы 2, и центральную трубу 4 Последняя соединена с траверсой 2 и гидравлически сообщена с ее внутренней полостью. Рабочие полости ТБ 3 гидравлически сообщены с полостью центральной трубы 4 посредством коллектора (К). Хвостовики 8 валов ТБ 1 и 3 соединены между собой посредством валов 10. Бур опускают на забой и по буровой колонне нагнетают промывочную жидкость. В К поток жидкости разделяется: часть поступает по К в ТБ 3, остальная часть по каналам траверсы и клапана 13 - в ТБ 1. За счет этого частота валов ТБ 1 выше, чем ТБ 3 Частота вращения валов ТБ 1 зависит от диаметра каналов в клапане 13 Благодаря этому увеличивается скорость бурения и производительность бура в целом. 2 з.п ф-лы, 3 ил. (Л С о ел ЧЭ Оч О ю

Фиг.г

Фиг.З