Способ термомеханического бурения скважин Советский патент 1979 года по МПК E21C37/16 E21C21/00 E21B7/18 

36 него материала на участке юс движения от забоя до места эжектирования подвергают охлажденшо. При этом охлаждение частщ абразивного материала осуществляют создшшем водяной завесы на пути их дви5кения. На прилагаемом чертеже показан один из возможных вариантов выполнения устройства, реализующего предложенный способ. Устройство для реализации способа содержит огнеструйную реактивную горелку 1, камера 2 сгорания которой соединена с магистралями (не показаны) подвода горючего и окислителя и снабжена соплом 3 дая истечения высокотемпературных вродуктов сгорания в виде струи. Соосно горелке 1 с .помощью удерживающих ребер 4 прикреплен корпус 5, имеющий камеру 6 разгона, выходящую в сторону забоя 7 буримой скважины и сообщаемую с ее пространством через окна 8, расположенные на некотором расстоянии от забоя 7. В корпусе 5 вьшолнены охлаждающие тракты 9, выходы 10 котор)И расположены в нижней части корпуса 5 и сообщают с пространством скважины. Характерной особенностью устройства являет ся го обстоятельство, что поперечное сечение его горелки 1 меньще сечения корпуса 5 камеры 6 разгона, чтобы снизить скорость движения продутстов разрушения, абразивных частиц 11 и отработанного газа при прохождении ими участка Скважины на длине корпуса 5. Перед запуском горелки 1 на забой 7 скважины засьшается определенная порция частиц 11 абразивного материала. При истечении высокотемпературной струи газа из горелки 1 эти частицы под действием аэродинамической силы отраженного от забоя 7 газового потока поднимаются, вверх по периферийной части 12 скважины до уровня окон 8, где останавливаются из-за резкого падения скорости отходящего пото ка. Далее частицы абразивного материала через окна 8 с потоком эжектируемогогаза попадают в камеру 6, где они разгоняются до определенной скорости струей газа, поступающего из камеры 2 сгорания горелки 1. Абразивные частицы ударяются о термонапряженную поверхность забоя 7 скважины, производя разрзонение породы, и снова поднимаются вместе с продуктами разрущения вверх по скважине отраженнъп потоком отработанного газа. Цикл рециркуляции абразивных частиц н указанной последовательности многократно Повторяется При зтом, 1фодукты разрушения, участвующие В циркуляции, при соударении с забоем 7 измельчаются и выносятся и скважины. Находясь в камере 6 разгона абразивные частицы 11 нагреваются, а при подъеме по скважине охлаждаются водяной завесой, образуемой путем сбрасывания воды через охлаждающие тракты 9 корпуса 5. За счет охлаждения частицы 11 абразивного материала приобретают свою первоначальную твердость и сохраняют свою эффективность воздействия на забой 7 скважины после многократной циркуляции. Охлаждению частиц на пути их движения от забоя 7 до окон 8 способствует также и охлаждение стенок скважины за счет сброса на них воды из трактов 9. Температура потока в камере 6 разгона регулируется количеством эжектированной из пространства скважины воды. Оптимальный режим работы достигается при следующих условиях: температура потока в камере разгона - 700-1800° С, температура отходящего потока в пространстве скважины -120-200°С Абразивные частицы выполняются из жаростойкого материала, например, на никелевой основе. Формула изобретения 1.Способ термомеханического бурения скзажин путем воздействия на забой высокотемпературной струи газа и частиц абразивного материала, которые вводят в истекшую струю газа, затем вместе с продуктами разрутения перемещают отработанным газом вверх по периферийной части скважины и эжектируют в нстеканицую высокотемпературную струю газа, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности бурения за счет сохранения твердости абразивных вастиц, стенки скважины в призабойной зоне и частицы абразивного материала на участке их движения от забоя до места эжектирования подвергают охлаждению. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что охлаждение частиц абразивного материала осуществляют созданием водяной завесы на пут их движения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 115396, кл. Е 21 С 21/(Ю, 1956. 2.Авторское свидетельство СССР N 188407, кл. Е 21 С 21/00, 1965.

//