Устройство для бурения скважин Советский патент 1993 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к бурению скважин с обратной циркуляцией буровой жидкости и коррекции отклонений выработки от вертикали.

Известен способ и устройство для коррекции отклонения буримой выработки от вертикали с применением параллелограмм- ного отклонителя, воздействующего на буровой орган посредством-канатного натяжения от лебедки. Этот способ сложен, малоэффективен и практического распространения не нашел.

Известное устройство имеет породо- разрушающие инструменты, содержащую их коронку и систему каналов для буровой жидкости. Однако, это устройство малоэффективно в работе, T.KV не обеспечивает обратной циркуляции буровой жидкости.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности бурения скважин за счет применения обратной циркуляции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин, включающее корпус с породоразрушающими инструментами, кернопроводную трубу, расположенную соосно корпусу, коронку, соединенную с нижним концом кернопроводной трубы с опережением относительно породоразрушающих инструментов и переходник буровой колонны, снабжено патрубком, верхний конец которого соединен с переходником, а нижний конец смещен относительно оси корпуса, при этом полость кернопроводной трубы сообщена с полостью патрубка; кернопроводная труба выполнена изогнутой.

4 Ю СП

I

На фиг. 1 изображено устройство для бурения скважин; на фиг.2 - схема удаления керна.

На чертежах фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 - корпус, 2 - породораз- рушающий инструмент, 3 кернопроводная труба, 4 - коронка, 5 - переходник буровой колонны, 6 - патрубок, 7 - породный керн, 8 - колено кернолровода, 0Пр - диаметр кернопровода, Dn диаметр патрубка. dK - диаметр керна, R - радиус окружности, вписанной в изгиб кернопровода.

Устройство функционирует следующим образом. Коронка 4, расположенная соосно корпусу 1 с опережением относительно по- родоразрушающих инструментов 2 (фиг.1) выбуривает центральную часть забоя. Остальную часть забоя обрабатывают породо- разрушающие инструменты 2, закрепленные на корпусе 1, соединенном с переходником буровой колонны 5. Порода, разрушенная породоразрушающими инструментами 2 удаляется с забоя потоком циркулирующей промывочной жидкости через патрубок 6. нижний конец которого смещен от оси устройства и открыт в сторону забоя для входа породы.

Коронка 4 при подвигании забоя вмещает в свою внутреннюю полость породный керн 7 (см. фиг.2), который в дальнейшем,

пройдя через кернопровод 3, попадает в патрубок б и пройдя через переходник 5 по буровой колонке выдается на поверхность потоком циркулирующей жидкости.

Кернопровод 3, в месте входа в него керна 7 соосен коронке 4, а далее, вследствие того, что нижний конец патрубка смещен от оси устройства, имеет колено 8. Упираясь в это колено, столбик породного

керна 7 испытывает изгиб и ломается, а затем, теснимый вновь поступающей в кернопровод породой, выводится в патрубок 6, имея транспортабельные размеры и не перегораживая всасывающего канала. Для

обеспечения свободного перемещения керна 7 в изогнутом кернопроводе 3 диаметр кернопровода Dnp увеличен по отношению к внутреннему диаметру буровой коронки (диаметру керна) бк.

Во избежание перегораживания патрубка 6 кусками керна, длина которых превышала бы диаметр патрубка Dn, на изгиб кернопровода 3, должны быть наложены ограничения. Так, в случае изгиба кернопровода по радиусу (см. фиг.2) последний определяется условием:

R

гЛ

Un

8 (Dnp - die)

+

Dnp - dK

Использование: бурение скважин с обратной циркуляцией и коррекцией отклонения скважины от вертикали. Сущность изобретения - устройство содержит корпус с породоразрушающими инструментами и кернопроводную трубу с коронкой на конце. Кернопроводная труба сообщается с нижним концом патрубка, смещенным относительно оси корпуса. Верхний конец патрубка соосно закреплен в корпусе. При вращении устройства породоразрушающие инструменты образуют забой скважины. Керн, образуемый коронкой, при обратной циркуляции промывочной жидкости транспортируется по кернопроводной трубе, патрубку и выносится на поверхность по буровой колонне. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения 1. Устройство для бурения скважин, включающее корпус с породоразрушающими инструментами, кернопроводную трубу, расположенную соосно с корпусом, коронку, соединенную с нижним концом керноп- роводной трубы с опережением относительно породоразрушэющих инструментов, и переходник буровой колонны, отличающееся тем, что, с целью

повышения эффективности в работе за счет применения обратной циркуляции, оно снабжено патрубком, верхний конец которого соединен с переходником, а нижний конец смещен относительно оси корпуса, при этом полость керноприемной трубы сообщена с полостью патрубка.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- ся тем, что кернопроводная труба выполнена изогнутой.