ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЙ БУР Советский патент 1994 года по МПК E21C37/18 

Изобретение относится к техническим средствам для проходки скважин электроимпульсным способом с промывкой электропроводящими жидкостями и может найти применение при бурении скважин и стволов.

Известны буры, которые конструктивно позволяют подавать импульсы высокого напряжения к электродам бурового наконечника. Они включают в себя корпус, токоподводящие и электродные системы.

Наиболее близким по технический сущности и достигаемому результату к изобретению является электроимпульсный бур, состоящий из корпуса с продольной сквозной прорезью и токопровода, pазделяющей их изоляции и электродных элементов.

Недостатком этого бура является то, что он имеет низкое электрическое сопротивление в проводящих средах. Даже при покрытии внутренней поверхности корпуса и наружной керноприемника твердой изоляцией не удается создать буры с сопротивлением наконечника в очищенной воде выше 200 Ом, тогда как для эффективного процесса разрушения горной породы электрическими разрядами необходимы наконечники с сопротивлением 500 Ом и более, причем в технической воде.

Целью изобретения является увеличение электрического сопротивления бурового наконечника до величин, обеспечивающих проходку электроимпульсным способом скважин и стволов любого диаметра с использованием для промывки обычной воды или других электропроводящих сред.

Цель достигается тем, что в продольной сквозной прорези корпуса бура установлены высоковольтные токопровод и электрод.

Такое конструктивное решение обеспечивает работоспособность бура при наличии лишь одного высоковольтного электрода ограниченных размеров. Возможность снижения до минимума числа высоковольтных электродов, ограничения размеров высоковольтного электрода приводит к достижению положительного эффекта (снижению сопротивления наконечника), так как сопротивление электродной системы зависит от площади обнаженных поверхностей электродов.

На чертеже изображен общий вид бура; на фиг. 2 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Бур состоит из корпуса 1 с наружной коронкой 2. В продольной сквозной прорези 3 корпуса 1 укреплены высоковольтные токопровод 4, покрытый изоляцией 5, и электрод 6. Выступы 7 на наружной коронке 2 и электрод 6 образуют два межэлектродных промежутка. При необходимости бур может быть изготовлен с одним межэлектродным промежутком, для чего второй выступ 7 на наружной коронке 2 может быть обрезан по линии а-а. Для прокачивания промывочного агента наружная коронка 2 имеет промывочные окна 8.

Работает бур следующим образом.

После установки бура на забой скважины, в затрубное пространство (по стрелке b закачивают промывочный агент, который, омыв забой, через окна 8 поступает в полость бура и со шламом поднимается на поверхность (по стрелке c). Для подачи импульсов высокого напряжения корпус 1 бура заземляют, а токопровод 4 подсоединяют к источнику импульсов. С целью образования кольцеобразного забоя скважин бур вращают. Вращение может передаваться с поверхности или только призабойному узлу за счет использования энергии струи промывочного агента, электрических разрядов и др. Для срыва керна могут быть использованы существующие способы (с учетом условий проходки и диаметра керна).

В связи с отмеченными конструктивными отличиями бура появилась возможность успешно применять электроимпульсные устройства для проходки скважин и стволов любого диаметра с использованием в качестве промывки дешевых и недефицитных электропроводящих жидкостей, в том числе технической воды. (56) Авторское свидетельство СССР N 381754, кл. Е 21 С 15/00, 19.06.70.

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЙ БУР, состоящий из корпуса с продольной сквозной прорезью и токопровода, разделяющей их изоляции и электродных элементов, отличающийся тем, что, с целью увеличения его электрического сопротивления, в продольной сквозной прорези корпуса бура установлены высоковольтные токоподвод и электрод.