Снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керна Советский патент 1993 года по МПК E21B21/00 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к техническим средствам для бурения с гидротранспортом керна.

Известен снаряд для бурения с гидротранспортом керна, содержащий колонну бурильных труб, корпусе породоразрушаю- щим наконечником.

Недостатком этого снаряда является то, что при бурении рыхлых и сыпучих пород происходят обвалы стенок скважины, в результате чего колонна бурильных труб заклинивается.

Известен снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керна комплекса КГК- 100 (300), содержащий колонну бурильных труб и породоразрушающий наконечник.

Недостатком данного снаряда является- то, что при бурении рыхлых и сыпучих пород происходят обвалы стенок скважины, а это приводит к заклинк е колонны бурильных труб, что снижает надежность его в работе.

Известен снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керна, содержащий породоразрушающий наконечник, переходник с отражающими лопастями на наружной поверхности, твердосплавной фрезой и бункером в его верхней части и осевым каналом для выноса шлама.

Недостатком данного снаряда является то, что в процессе бурения крепких пород при обвале стенок скважины крупные частицы этих пород попадают между выступами, армированными пород оразрушающими элементами, что отрицательно сказывается на работе снаряда, а именно: снаряд может сместиться в одну сторону на двойную величину зазора между стенками скважины и снаряда и поток промывочной жидкости по большому зазору будет уходить вверх по затрубному пространству, в результате ч его может произойти авария, связанная с прихватом снаряда.

N

Ј

VJ

00

00

ч

о

Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения прямой промывки . и заклинки колонны бурильных труб.

Указанная цель достигается тем, что снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керна, включающий породоразру- шающий наконечник, переходник с отражающими лопастями на наружной поверхности, твердосплавной фрезой и бункером в его верхней части и осевым каналом для выноса шлама, снабжён отражателем, размещенным под фрезой бункер выпол- нен в отражателе и перекрыт снизу упругим элементом, одним концом связанным с отражателем, при этом диаметр отражателя равен диаметру фрезы, а полость бункера сообщена с пространством между лопастями.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый снаряд отличается наличием отражателя, размещенного под фрезой, бункером, выполненным в отражателе и перекрытым снизу упругим элементом, одним концом- связанным с отражателем, при этом диаметр отражателя равен диаметру фрезы, а полость бункера сообщена с пространством между лопастями.

На фиг. 1 изображен снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керна, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - вид 8 на фиг.1. .

Снаряд для бурения с гидротранспортом керна содержит колонну бурильных труб 1,соединенную с переходником 2, имеющим осевой канал для выноса шлама 3 и отражающие лопасти 4, предназначенные для отражения восходящего потока промывочной жидкости по наружной поверхности переходника 2, в верхней части которого расположена твердосплавная фреза 5. Под твердосплавной .фрезой 5 размещен отражатель 6, в котором выполнен бункер 7 с окном 8, перекрытым снизу упругим элементом 9, одним концом связанным с отражателем б и служащим для спуска вывалившихся из стенок скважины кусков породы; предварительно измельченных фрезой 5, а также отражающим поток про - мывочной жидкости. Кроме того диаметротражателя 6 равен диаметру фрезы 5, а полость бункера 7 сообщена через окно 8 с пространством между лопастями 4.

Для создания надежной гидроизоляционной зоны лопасти 4 армированы эластичным материалом 10 и выполнены с левым направлением навивки. Нижняя часть переходника 2 соединена с породоразрушаю- щим наконечником 11 со съемными секторами 12 криволинейной формы.

Работает снаряд следующим образом. Собранный снаряд опускают в скважину. Подают вращение, которое через колонну бурильных труб 1, переходник 2

. передается породоразрушающему наконечнику 11 со съемными секторами 12 криволинейной формы, при этом начинается бурение скважины, В процессе бурения происходит частичное перемещение шлама

0 от периферии к центру, в результате чего шлам подхватывается восходящим потоком промывочной жидкости и поступает в осевой канал 3.

Из-за большого диаметра скважины

5 восходящий поток промывочной жидкости стремится по линии наименьшего сопротив- ления}т.е. по наружной поверхности поро- Доразрушающего наконечника 11 и переходника 2. С целью создания в этом

0 месте надежной гидроизоляционной зоны переходник 2 имеет отражающие лопасти 4, армированные эластичным материалом 10, которые благодаря левому направлению навивки не дают возможности восходящему

5 потоку промывочной жидкости поднимать - ся по наружной поверхности породоразру- шающего наконечника 11 и переходника 2, а направляет его по осевому каналу 3.

При бурении рыхлых и сыпучих пород

0 происходят обвалы стенок скважины, но твердосплавная фреза 5, вращаясь, измельчает скопившиеся над отражателем 6 обвалившиеся куски породы, которые под действием собственного веса через окно 8

5 давят на упругий элемент 9, при этом незакрепленная часть его прогибается и измельченный материал падает в бункер 7, а далее в межлопастное пространство и на забой скважины, где и подхватывается потоком

0 промывочной жидкости, направляя его в осевой канал 2. Таким образом, ликвидируется заклинка колонны бурильных труб 1 и осуществляется бурение скважин большого диаметра с гидротранспортом керна.

5 Предлагаемая конструкция снаряда для бурения с гидротранспортом керна обладает повышенной надежностью при бурении рыхлых и сыпучих пород, так как измельченные фрезой куски породы подхватываются

0 потоком промывочной жидкости, направляя его в осевой канал для выноса шлама, в результате чего ликвидируется заклинка колонны бурильных труб и осуществляется бурение скважин большого диаметра с

5 гидротранспортом керна.

Формула изобретения Снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керна, включающий породо- разрушающий наконечник, переходник с отражающими лопастями на наружной поверхности, твердосплавной фрезой, бункером в его верхней части и осевым каналом для выноса шлама, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения прямой промывки и заклинки колонны бурильных труб, он снабжен отражателем, размещенным под фрезой, бункер

выполнен в отражателе и перекрыт снизу упругим элементом, одним концом связанным с отражателем, при этом диаметр отражателя равен диаметру фрезы, а полость бункера сообщена с пространством между лопастями.

Использование: бурение скважин с гидротранспортом керна. Сущность изобретения: устройство содержит породоразрушэющий инструмент, переходник с отражающими лопастями на наружной поверхности, твердосплавной фрезой, бункером в его верхней части и осевым каналом для выноса шлама. Над фрезой размещен отражатель. Бункер выполнен в отражателе и перекрыт снизу угг- ругим элементом, один конец которого связан с отражателем. Диаметр отражателя равен диаметру фрезы. Полость бункера сообщена с пространством между лопастями. Зил.