Устройство для закрепления стенок скважин тампонирующими материалами Советский патент 1978 года по МПК E21B33/13 

1

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для бурения разведочных и технологических скважин в сильно треш,иноватых или в разрушенных, например взрывом, породах.

Известны устройства для бурения скважин, где для предупреждения обвалов породы со стенок свкажины производят облицовку и тампонирование трещин специальными составами.

Эти устройства содержат корпус с промывочными каналами, смесительную камеру для приготовления тампонирующей смеси, запирающий конус для облицовки и подачи тампонирующей пасты в пустоты и трещины стенок скважины 1.

Недостатком указанных устройств является узкая область их применения, т. е. возможность их работы только в ранее пробуренных скважинах. В таких условиях возможны вывалы и падения кусков породы из стенок пилот-скважины, что препятствует продвижению бурового устройства в скважину.

Известно устройство для одновременного разбуривания тампонажной смеси и уплотнения стенок скважины, включающее корпус с промывочным каналом, затиро-ный Элемент и шнековую трубу 2.

Однако при использовании такого устройства тампонажную смесь подают отдельными порциями, т. е. не происходит одновременного бурения и закрепления стенок скважины.

Целью изобретения является обеспечение закрепления стенок скважины в дробленых породах в процессе бурения.

Это достигается тем, что устройство снабжено цилиндрическими бункерами, жестко закрепленными нижним концом в корпусе, при этом затирочный элемент выполнен в виде уплотнительных полых роликов со сквозными отверстиями, закрепленных с возмож 1остью вращения верхним торцом в корпусе, а нижним - на верхнем конце бункера, причем внутри каждого бункера и ролика расположена шнековая труба, выполненная со сквозными отверстиями в верхней и нижней частях и установленная с возможностью вращения относительно бункера.

На фиг. 1 показано устройство для бурения скважин, в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с промывочным каналом 2. На корпусе 1 расположены уплотнительные нолые ролики 3, выполненные из эластичного материала и содержащие в стенках сквозные отверстия 4. Ролики 3 опираются на цилиадрические бункеры 5, которые нижней частью закреплены на корпусе 1. В полости роликов 3 и цилиндрических бункеров 5 расположены шнековые трубы 6, имеющие в верхней и нижней частях отверстия 7. Шнековые трубы 6 в верхней части закреплены в верхнем основании уплотнительных роликов 3, а нинсними концами опираются пятами 8 на основание бункеров 5. Для уменьшения сопротивления вращения уплотнительные ролики 3 опираются на бункера 5 через подшипник 9.

Устройство для закрепления стенок скважин тампонирующими материалами работает следующим образом.

При бурении по разрушенным зонам к корпусу 1 подсоединяют буровой наконечник и. начинают .бурение. Промывочный агент к буровому наконечнику поступает через центральный промывочный канал 2 корпуса 1. Перед спуском устройства в скважину бункеры 5 заполняют тампонирующим составом. При бурении уплотнительные ролики 3, соприкасаясь со стенками скважины, вращаются, а так как шпековые трубы 6 закреплены в верхней части уплотнительных роликов 3, то и они вращаются. Бункер 5 не вращается относительно своей оси, а вращается вместе с корпусом 1 относительно оси скважины.

При вращении уплотнительных роликов 3 и щнековой трубы тампонирующий состав подается из бункера 5 в полость роликов 3 и через отверстия 4 в стенках роликоз 3 на стенки скважины, где тампонажпая смесь затирается в поры и трещины породы на незначительную глубину и скрепляет разрушенные куски. Число оборотов шнековых труб 6 равно оборотам уплотняющих роликов 3. Для предупреждения потери тампонажной смеси и экономии ее расхода подаваемая шнеками 6 лишняя тампонажная смесь через отверстия 7 поступает обратно в нижнюю часть букера 5, где подхватывается щнековой трубой и опять подается в полость уплотнительных роликов 3. Эффективность применения предложенного бурового устройства заключается в том, что бурение в дробленых и сильно трещиноватых породах без значительных затрат может осуществляться сплошным или ступенчатым забоем с применением стандартных бурильных наконечников и снарядов, что повышает скорость бурения. Качество уплотнения и скрепление кусков породы тампонажиой смесью на незначительную глубину позволяет сократить время на освоение приемной части скважины и уменьшить стоимость их сооружения.

Формула изобретения

Устройство для закрепления стенок скважин тампонирующими материалами в трещиноватых или разрушенных взрывом породах, включающее корпус с промывочным каналом, затирочный элемент и шнековую

трубу, отличающееся тем, что, с целью обеспечения закрепления стенок скважин в дробленых породах в процессе бурения, оно снабжено цилиндрическими бункерами, жестко закрепленными нинсним концом в корпусе, при этом затирочный элемент выполнен в виде уплотнительных полых роликов со сквозными отверстиями, закрепленных с возможностью вращения верхним торцом в корпусе, а нижним - на

верхнем конце бункера, причем внутри каждого бункера и ролика расположена шнековая труба, выполненная со сквозными отверстиями в верхней и нижней частях и установленная с возможностью вращения

относительно бункера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 279539, кл. Е 21D 5/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 451835, кл. Е 21В 33/13, 1973.