Снаряд для бурения с транспортированием разрушенной породы обратным потоком очистного агента Советский патент 1993 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к буровой технике, конкретно к снарядам для бурения скважин с непрерывным транспортированием разрушенной породы на поверхность потоком очистного агента.

Цель изобретения - увеличение производительности путем повышения пропускной способности коллектора,

На фиг. 1 изображен предложенный снаряд в общем виде; на фиг. 2 и 3 - формы выполнения канала ввода.

Предложенный снаряд содержит двойную колонну труб с наружной 1 и внутренней 2. трубами, образующими центральный 3 и кольцевой 4 каналы. Внутри наружной

трубы размещен породоприемный коллектор 5 в виде усеченного конуса, с входным 6 и выходным 7 отверстиями, внутренней конической полостью 8 и каналами ввода 9 очистного агента. К наружной трубе 1 присоединен породоразрушающий наконечник 10с породными каналами 11, сообщенными с внутренней конической полостью 8 коллектора 5. Входное отверстие 6 коллектора примыкает к породоразрушающему наконечнику. Каналы ввода 9 расположены не выше поперечного сечения коллектора диаметром D, площадь которого равна сумме площадей породных каналов 11 наконечника 10, имеющих размеры а, в. Каналы

00

о

Ю

о

ч« 00

ввода 9 снабжены элементами 12, направляющими поток агента к выходному отверстию 7, имеющему диаметр d. Максимальный размер а, в каждого породного канала 11 наконечника 10 меньше или равен диаметру d выходного отверстия 7 коллектора,

Снаряд для бурения работает следую.- щим образом.

Очистной агент поступает по кольцевому промывочному каналу 4 и через каналы ввода 9 поступает в полость 8 породоприем- ного коллектора 5. Через породные каналы 11 породоразрушающего наконечника 10 в полость 8 коллектора 5 поступают куски породы с максимальными размерами, определяемыми поперечными сечениями пород-, ных каналов 11.. По мере углубки снаряда в породу, куски породы поступают вверх внутрь сужающейся полости 8, причем каждый кусок связан основанием с забоем и поступает независимо от других. Независимое поступление кусков ограничено моментом их взаимного сжатия, который ступает в сечении диаметром D коллектора, площадь которого равна суммарной площади поперечного сечения всех кусков (с учетом их ограниченной деформации), Так как каналы ввода 9 очистного агента расположены не выше сечения, где наступает сжатие кусков породы, то обеспечивается их раздельное удаление потоком очистного агента, двигающегося с высокой скоростью через выходное сечение d коллектора 5. Таким образом удаление породы происходит за счет потока агента до начала взаимного сжатия кусков породы, и тем самым увеличивается пропускная способность коллектора 5 и предотвращается образование трудноудаляемого

комка породы в его полости. Ограниченные размеры кусков позволяют им беспрепятственно пройти через сечение-d. В случае бурения по сыпучим породам ориентированное на выходное отверстие направление действия струй агента не оказывает размыкающего действия на породу, находящуюся под торцом породоразрушающего наконечника, и тем самым обеспечивается стабильность процесса и высокое качество очистки скважины от продуктов разрушения.

Формула изобретения Снаряд для бурения с транс.портированием разрушенной породы обратным потоком очистного агента, содержащий двойную колонну с наружной и внутренней трубами, расположенный внутри наружной трубы породоприемный коллектор с входным и

выходным отверстиями, внутренней конической полостью и каналами ввода очистного агента, породоразрушающий наконечник, соединенный с наружной трубой и имеющий породные каналы, сообщенные

с внутренней полостью коллектора, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности бурения путем повышения пропускной способности коллектора, каналы ввода очистного агента

снабжены элементами, направляющими поток агента к выходному отверстию и расположенными не выше поперечного сечения коллектора, площадь которого равна сумме площадей породных каналов породоразрутающего наконечника, причем максимальный размер поперечного сечения каждого из породных каналов наконечника не превышает диаметр выходного отверстия коллектора.

(pu.i

Использование: бурение скважин с непрерывным транспортированием разрушенной породы на поверхность потоком очистного агента. Сущность изобретения: устройство содержит двойную колонну с наружной и внутренней трубами. Внутри наружной трубы размещен породоприемный коллектор с входным и выходным отверстиями, внутренней конической полостью и каналами ввода очистного агента. Породо- разрушающий наконечник соединен с наружной трубой и имеет породные каналы, сообщенные с внутренней полостью коллектора. Каналы ввода очистного агента снабжены элементами, направляющими поток агента к выходному отверстию, и расположены не выше поперечного сечения коллектора. Площадь поперечного сечения коллектора равна сумме площадей породных каналов породоразрушающего наконечника. Максимальный размер поперечного сечения каждого из породных каналов наконечника не превышаем диаметр ыход- ного отверстия коллектора. 3 ил. ел С