Буровое долото Советский патент 1992 года по МПК E21B10/18 

Изобретение относится к бурению скважин различного назначения, а именно к породоразрушающему инструменту.

Цель изобретения - повышение производительности бурения за счет увеличения гидродинамической энергии потока промывочной жидкости.

На фиг. 1 изображено буровое долото, разрез: на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема истечения тангенциального потока промывочной жидкости из гидродинамического генератора.

Буровое долото имеет корпус 1, расположенный в корпусе гидродинамический генератор 2 и породоразрушающие элементы (долото) 3. Внутри корпуса 1 имеется диафрагменный резонатор 4, установленный под гидродинамическим генератором с образованием тороидальной резонансной камеры 5 и кольцевого зазора между диафрагменным резонатором и гидродинамическим reнератором, при этом гидродинамический генератор закреплен с возможностью регулирования кольцевого зазора.

Буровое долото работает следующим образом..

Промывочная жидкость под давлением подается во входные тангенциальные каналы гидродинамического генератора 2, где она приобретает вращательное движение с большей частотой вращения. При этом на выходе из генератора 2 генерируются гидродинамические волны. Далее вращательно-пульсирующий поток из генератора 2 с большой скоростью направляется тангенциально (фиг. 3) на лезвие диафрагменного резонатора 4.

На диафрагменйом резонаторе 4 возбуждаются волны клинового тона и интенсивные колебания самой диафрагмы, которые генерируют волны дипольного характера. Тангенциальный поток одновременно попадает в тороидальную резонансную камеру 5. Колебания диафрагменного резонатора 4 приводят к пульсации давления в тороидальной резонансной камере 5. Выходящий поток из тороидальной резонансной камеры 5 с частотой колебания диафрагменного резонатора 4 прерывает входящую в нее струю. Вследствие этого у кольцевого выхода из тороидальной резонансной камеры генерируются гидродинамические волны монопольного характера. При этом тороидальная резонансная камера служит для согласования частот и усиления амплитуды гидродинамической волны.

Колебание диафрагмы приводит к пульсационному изменению поступающего потока в резонансную камеру, объема камеры и давления в ней. При этом резонансная камера начинает излучать гидродинамические волны с частотой колебания диафрагмы. Пульсационное изменение давления в камере 5 с частотой колебания резонатора 4 за счет импульсного воздействия тангенциального потока, выходящего из генератора 2, в свою очередь приводит к усилению гидродинамической энергии.

Практическая реализация бурового долота сводится к изготовлению диафрагменного резонатора и тороидальной резонансной камеры с равными значениями частот собственных колебаний. Настройку генератора на режим максимальной гидродинамической мощности (резонансный режим) осуществляют путем изменения количества потока промывочной жидкости через гидродинамический генератор, а также регулированием кольцевого зазора за счет осевого перемещения гидродинамического генератора.

Таким образом, использование кинетической энергии отработанного потока генератора без увеличения гидравлической мощности позволяет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости.

Формула изобретения

Буровое долото, содержащее корпус, расположенный в корпусе гидродинамический генератор, породоразрушающие элементы, от личающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения за счет увеличения гидродинамической энергии потока промывочной жидкости, оно снабжено диафрагменным резонатором, установленным с кольцевым зазором ниже гидродинамического генератора, образуя тороидальную резонансную камеру вокруг гидродинамического генератора, который закрепление возможностью регулирования кольцевого зазора.

ЫА

Фиг.2

Изобретение относится к породоразру- шающему инструменту, применяемому при бурении скважин. Цель изобретения - повышение производительности бурения за счет увеличения гидродинамической.знергии потока промывочной жидкости. Долото имеет корпус 1 с гидродинамическим генератором 2 и породоразрушающие элементы 3. Внутри корпуса 1 размещен диафрагменный резонатор 4, установленный с кольцевым зазором ниже генератора 2 с образованием тороидальной резонансной камеры 5, причем генератор 2 закреплен с возможностью регулирования кольцевого зазора. Промывочная жидкость подается во входные каналы генератора 2, где она приобретает вращательное движение. На выходе генератора 2 генерируются гидродинамические волны. Далее поток жидкости поступает на резонатор 4 и,Ж)падает в резонансную камеру 5, которая усиливает амплитуду гидродинамической волны. Использование кинетической энергии отработанного потока генератора 2 позволяет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости. 3 ил.<^':'^.^' I |. -^l^' V_ ^!1г>&^К. ВСОсIb. оvj

Фиг.