Устройство для подводного бурения Советский патент 1982 года по МПК E21B7/124 

Изобретение относится к техническим средствам для подводного бурения скважин. ...

Известно устройство для подводн9го бурения, включающее буровой агрегат, с направляющими, колонковую трубу и электродвигатель Cl.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность его применения при бурении скважин на большой глубине, так как в этом случае необходима колонковая труба большой длины..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для подводного бурения,.включающее корпус с размещенным в нем -электромотором.с якорем и статором, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса и друг друга 2.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность бурения, так как оно осуществляется лишь за счет ударной нагрузки на буровую штангу, кроме того, при бурении на большой глубине необходима буровая штанга значительнойдлины.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения глубоководных скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем корпус с размещенным в нем электромотором с якорем и статором, электромотор снабжен.дополнительным статором, якорь электромотора выполнен в виде

10 полой трубы, а статоры установлены с возможностью разнонаправленного вращения вокруг якоря, при этом кор пус выполнен из двух частей, снабженных разнонаправленными шнекооб15разными режущими ребрами.

На Фиг.1 схематически.изобретено предлагаемое устройство для|подводног го бурения, продольный разрез; на фиг.2 - гидрометное устройство; на

20 фиг.З - технологическая схема процесса бурения.

Устройство включает гидробур 1 и шнековый бур 2, Гидробур состоит из прочного корпуса 3, в котором расположены связанные с виброприводом 4

25 упругие рабочие элементы 5 с разгонными каналами б.

В носовой части корпуса 3 установлено гидросопло 7. Упругие элемен30ты 5 усеченно-конической формы опиpaioTCH на жесткую прикрепленную к корпусу 3 опорную решетку 8 и связанную с виброприводом 4 вибрационную решетку 9, снабженные пазами 10. Устройство включает также фланец 11, защитный кожух вибропривода 12, палец вибрационной решетки 13, всасы ваквдий коллектор 14. Шнековый бур 2 состоит из электро глзтора с двумя секциями передней 15 и задней 16, имеющих общий неподвижный якорь, выполненный в виде полой трубы 17, пристыкованной к корпусу 3 гидробура 1 своей коллекторной частью 14, и два статора 18 и 19, установленные с возможностью вращения в противоположные стороны вокруг якоря 17 и заключенные в герметичные корпуса 20 и 21, выполненные в виде шнеков с внешними противополо но направленными винтообразными ребрами 22 и 23 с режущими кромками. Хвостовая часть якоря 17 снабжена си темой гидрофильтров 24. На конце шне кового бура установлена бурильная коронка 25. Вибропривод 4 и секции 15 и 16 св заны с внешним источником электропитания электрокабелем-тросом 26. Шнековыйбур включает также упорные подшипники27 корпусов электромо торов, контактные электрощетки 28, якорные 29 и статорные 30 электрообмотки, центрирующие электрокабельные тросы 31, соединительную муфту 32. Стабилизация общего якоря 17 элек ромоторов обеспечивается за счет сог ласованного разнонаправленного вращения статоров электромоторов. На фиг.З изображены также судно . 33 и зона 34 забоя. . Работа устройства осуществляется следующим образом. . При подаче электропитания упругие рабочие элементы 5 гидробура 1 в результате согласованного с реактивной нагрузкой колебательного воздействия на них от вибропривода 4 посредством вибрационной решетки 11 приводятся в колебательно-волнообразное движение, при котором на них образуются однонаправленные-упругие, бегущие волиы, которые, двигаясь вдоль этих элементов, захватывают своими буграми-впадинами содержащуюся в разгонны каналах 6 рабочую жидкость, заставля ее перемещаться вдоль них примерно с такими же скоростями, осуществляя тем самым ее разгон. Сформированная в гидросопле 7 в единый высокоскоростной жидкостной поток рабочая жидкость в виде мощной струи истекает из него, производя интенсивное гидродинамическое разрушение породы и осуществляя тем caNWM процесс гидробурения. Одновременно с этим статоры электромотора вместе со своими шнекообразными корпусами 20 и 21 приводятся в разностороннее вращательное движение, подрезая своими режущими реб-. рами 22 и 23 стенки ствола скважины и выравнивая их. Кольцеобразная буровая коронка 29 разбуривает образовавшуюся в результате гидробурения выемку до размеров корпуса. Шнековые ребра 22 и 23 вращающихся корпусов электромоторов захватывают буровой шлам вместе с отработанной жидкостью и перемещают его назад, осуществляя тем самым интенсивную откачку шлама из зоны гидробурения. Продвижение устройства вперед в процессе бурения осуществляется за счет собственного веса и за счет упора, создаваемого при. ввинчивании его корпуса в ствол скважины и отбрасывания пульпы. Предложенное устройство позволяет повысить эффективность бурения глубоководных скважин. Формула изобретения Устройство для подводного бурения, включающее корпус с размещенным в нем электромотором с якорем и статором и рабочий орган, о т личающееся тем, что, с целью повышения эффективности глубоководного бурения, рабочий орган выполнен в виде расположенного в нижней части корпуса вибрационного гидромета, а электромотор снабжен дополнительным статором, .причем якорь электромотора выполнен в виде полой трубы, соединенной с вибрационным . гидрометом, при этом статоры уст новлены с возможностью разнонаправленного вращения вокру-г якоря, а . корпус выполнен из двух частей, снабженных разнонаправленными шнекообразными режущими ребрами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 659717, кл. Е 21 В 7/12, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 643613, кл. Е 21 В 7/124, 1975 (прототип)о

.2