Став для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном пространстве Советский патент 1979 года по МПК E21B21/14 

(54) СТАВ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЕМ В ЗАТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

... 1 ,.

Изобретение относится к технике буренияскважин, а именно к ставам для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном пространстве. Преимущественно оно может найти применение при проходке взрь1вных скважин на . карьерах станками шарошечного бурения.

Известен став для бурения скважин с пьшеподавлением в затрубном Пространстве, в котором пьшеподавляющие форсунки выведены в стенку трубы нижней штанги над переходником для присоединения долота 1,

Применение такого става позволяет увеличить скорость по проходу на долото до двух раз, а иногда и более по сравнению с пылеподавлением на эабое скважины воздушно-водяной смесью, так как забой скважины остается сухим, что облегчает пневмотран порт продуктов разрушения с забоя скважины и из долота, а также условия работы долота. Однако в прсядессе бурения часто происходит запшамование форсунок, что снижает эффективность пылеподавления и вызывает непроизводительные затраты времени на их прочистку.

Известен также рта.в для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном пространстве, включающий переходник с кольцевой проточкой, в которую выведены пылеподавляющие форсунки 2.

Кольцевая проточка расположена на нижнем торце штанги и выходит в кольQ цевой зазор между штангой и долотом. Это приводит к зашламованию форсунок и попаданию воды на забой скважины что снижает эффективность пылеподавления и сводит на нет преимущества пылеподавления в затрубном простран5стве.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеподавления путем предотвращения зашламования форсунок и попадания воды на забой.

0

Для достижения этой цели кольцевая проточка выполнена на боковой поверхности переходника.

При этом кольцевая проточка имеет в поперечном сечении трапецеидашь.5ную форму с меньшим внутренним основанием. Проточка такой форг«л техно-логична в изготовлении и позволяет легко разместить пылеподавляющие форсунки.

.Кроме того, при малых расходах воды форсунки выведены на верхнюю боковую сторону проточки и направлены под углом к оси скважины навстречу восходящему воздушно-пылевому потоку, а при большихрасходах воды форсунки выведены на нижнюю боковую сторону проточки и направлены под угломк оси скважины по направлению движения восходящего воздушно-пылевого потока,

Ла чертеже изображен став для бурения скважин с шалеподавлеиием в затрубном пространстве, нижняя часть.

Став имеет основную трубу 1 и переходник .2 для присоединения шарсшечного долота 3, В основной трубе 1-- размещена с зазорам 4 внутренняя труба 5, Этот копьцевой зазор 4 является каналом для подачи воды к пьглеподавляювдим . форсункам 6, а центральный канал 7 внутренней трубы 5 служит для подачи на забой скважины сжатого воздуха. Переходник 2 выполнен с кольцевой проточкой 8 на его боковой поверхности, а форсунки 6 выведены в указанную проточку 8 переходника 2 посредством каношов 9i

Наиболее предпочтительно кольцевой проточке 8 придавать в поперечном сечении трапецеидальную форму с меньшим внутренним Основанием. Форсунки б могут быть выведены на верхнюю, как показано на чертеже, или нижнюю (на чертеже не показаны) боковые стороны проточки 8 и направлены под углом к оси скважины навстречу восходящему воздушно-пьшевому потоку или по направлению движения этого потока соответственно.

Кроме того, возможно выполнение стаэа с форсунка 91 6, расположенными как на верхней, так и нижней сторонах кольцеваК проточки 8.

Став рабсугае-т следующим образом.

В продессе бурения очистка забоя скважины осущестсляется сжатым воздухом/ поступающим по центральнотлу каналу 7 внутренней трубы 5. Пылеподавлэйие пршсходит в затрубнсш пространстве на удалении от забоя. Вода поступает к форсункам б по зазору .4 между основной 1 и внутренней 5 рубами и каналами 9.

; При малых расходах воды (до 1 о-Л-/МИН) , которые имеют место при бурении крепких пород с малыми скоростями бурения илк при бурении хорошо смачивае х менее крепких пород с большими сксфостями бурения, воду целесообразно прдават-ь навстречу всхзходящему звоздушно-шллевому потоку, так как это будет способствовать повышению эффективности пылеподавления. В то же,время, благодаря малому расходу, вода не будет поступать на забей и ухудшать технико экономичеокие показатели бурения. Такое расположение форсунок может быть целесообразно и при больших расходах воды, так как будет способствовать повышению эффективности пылеподавления во время забуривания скважины.

При больших расходах воды (более 10 л/мин), т.е. при бурении мягких 5 пород с большими скоростями бурения или при бурении плохо смачиваемых пород, более целесообразно воду подавать по направлению движения восходящего воздушно-пылевого потока,

0 так как в противном случае часть воды может поступать на забой скважины, что приведет к некоторому снижению скорости бурения и стойкости долот.

5 В некоторых случаях, например при бурении обводненных пород, или пород, склонных к образованию сальников, бывает необходимо применение значительных расходов воды (250 30 л/мин). В этих случаях возможна одновременная работа форсунок, расположенных как на верхней, так и на нижней боковых сторонах кольцевой проточки переходника.

5 Если карьерное поле, где работаетстанок с данным ставе, представлено несколькими разновидностями пород и при бурении наразных участках требуются как.малые, так и большие

Q расходы воды, то целесообразно став выполнять с форсункаки, расположенными На обоих сторонах проточки и в зависимости от конкретных условий бурения оставлять открытыми оба ряда

с форсунок или временно заглушать один из них.

Применение предлагаемого става обеспечивает высокую эффективность пылеподавления при сохранении скорости бурения и стойкости долот на уров0 не, имеющем место при сухом пылеулавливании, т.е. существенно выше,чем при пылеподавлении воздушно-водяной смесью на забое скважины.

Расположение форсунок б в-кольцевой проточке 8 на боковой поверхности переходника 2 предотвращает зашламование форсунок и попадание воды на

забой в процессе бурения, а также повышает прочность става, так как форсунки вынесены из основной трубы 1, имеющей значительно меньшую площадь поперечного сечения, чем переходник 2. Проточка трапецеидальной/

фор№л технологична в изготовлении и позволяет легко разместить пылеподавляющие форсунки.

Возможность бурения при различном расположении и количестве форсунок обеспечивает сохранение .наиболее благоприятных условий пылеподавления и пневмотранспорта продуктов разрушения по скважине при проходке скважин в различных по свойствам породах. Формула изобретения 1, Став для бурения скважин с пы леподавлением в затрубном пространс ве, включающий переходник с кольцевой проточкой, в которую выведены пылеподавляющие форсунки, о т л и .чающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеподавле ния путем предотвращения зашламования форсунок и попадания воды на за бой, кольцевая проточка выполнена н боковой поверхности переходника. 2. Став по п. 1, отлича ю.щ и и с я тем, что кольцевая проточка имеет в поперечном сечении трапецеидальную форму с меньшим внут ренним основанием. 3.Став попп. 1и2,отличающийся тем, что при малых расходах воды форсунки выведены на верхнюю боковую сторону проточки и направлены под углом к оси скважины навстречу воздушно-пылевому потоку. 4.Став по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при больших расходах воды форсунки выведены на нижнюю боковую сторону проточки и направлены под углом к оси скважины по направлению движения восходящего воздушно-пылевого потока. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 359369, М. кл: Е 21 В 9/10, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 361280, М. кл Е 21 С 7/08, 1970.