NO760028L - - Google Patents

Info

Publication number
NO760028L
NO760028L NO760028A NO760028A NO760028L NO 760028 L NO760028 L NO 760028L NO 760028 A NO760028 A NO 760028A NO 760028 A NO760028 A NO 760028A NO 760028 L NO760028 L NO 760028L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
air
tubular element
drill
diffuser
induction apparatus
Prior art date
Application number
NO760028A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
M Levon Crow
L P Berriman
Original Assignee
Dresser Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dresser Ind filed Critical Dresser Ind
Publication of NO760028L publication Critical patent/NO760028L/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46Arrangements of nozzles
    • F04F5/464Arrangements of nozzles with inversion of the direction of flow
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/16Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using gaseous fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46Arrangements of nozzles
    • F04F5/465Arrangements of nozzles with supersonic flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

Induksjonsapparat. Induction device.

Oppfinnelsen angår generelt boring av et hull i jordens overflate ved bruk av luft som sirkulasjonsmedium, og spesi-elt et forbedret apparat for dannelse av et stort volum av vakuum-indusert luft og en gjennomløpende åpning for gjennomløp av borekaks og indusert luft. The invention generally relates to drilling a hole in the earth's surface using air as a circulation medium, and in particular an improved apparatus for creating a large volume of vacuum-induced air and a continuous opening for the passage of drilling cuttings and induced air.

Det er kjent å benytte luft som borefluidum for sir-kulasjon av borekaksen til jordoverflaten. Det har også vært kjent å anvende et vakuumsystem for å fjerne borekaks istedenfor It is known to use air as drilling fluid for circulation of the drill cuttings to the ground surface. It has also been known to use a vacuum system to remove cuttings instead

å benytte trykkluft. Videre er det kjent å danne et vakuum ved hjelp av et induksjonsapparat, f.eks. som vist i US patent nr. to use compressed air. Furthermore, it is known to form a vacuum by means of an induction device, e.g. as shown in US patent no.

3 031 127. Såvidt søkeren kjenner til foreligger der imidlertid .ingen kjente systemer som benytter en ringformet venturidyse i et induksjonsapparat for å aksellerere drivluft til overlydshastighet forut for sammenblanding med den induserte luften. 3 031 127. As far as the applicant is aware, however, there are no known systems which use an annular venturi nozzle in an induction apparatus to accelerate drive air to supersonic speed prior to mixing with the induced air.

Hovedformålet med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et nytt og forbedret induksjonsapparat. The main purpose of the invention is therefore to provide a new and improved induction apparatus.

Det er også et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et nytt og forbedret induksjonsapparat méd en stort sett gjennomløpende "full bore" åpning for den induserte luftstrøm. It is also an object of the present invention to provide a new and improved induction apparatus with a largely continuous "full bore" opening for the induced air flow.

Disse formål oppnås generelt ved et apparat som an-vender en ringformet dyse som omgir en sentral åpning og som an-vender en innsnevring og diffusordyse som divergerer med en styrt vinkel for å aksellerere drivluften til overlydshastighet forut for sammenblanding med den induserte luft i den midtre åpning. These objects are generally achieved by an apparatus which uses an annular nozzle surrounding a central opening and which uses a constriction and diffuser nozzle which diverges at a controlled angle to accelerate the driving air to supersonic speed prior to mixing with the induced air in the central opening.

Ovennevnte samt andre formål, trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av følgende beskrivelse i for-bindelse med tegningen, hvor: Figur 1 viser et oppriss, delvis i snitt, av bore-systemet innbefattende induksjonsapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, Figur 2 er et skjematisk riss, delvis i snitt, som' viser en sirkulasjonssvivel og borkrone festet til det dobbeltveggede borerør som anvendes ved induksjonsapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, og Figur 3 viser et lengdesnitt gjennom induksjonsapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse. The above as well as other purposes, features and advantages of the present invention will be apparent from the following description in connection with the drawing, where: Figure 1 shows an elevation, partly in section, of the drilling system including the induction apparatus according to the present invention, Figure 2 is a schematic drawing, partly in section, which shows a circulation swivel and drill bit attached to the double-walled drill pipe used in the induction apparatus according to the present invention, and Figure 3 shows a longitudinal section through the induction apparatus according to the present invention.

På figur 1 er en grunnboringsmaskin, generelt angitt ved henvisningstallet 12, vist plasert på et borested. Grunnborings-maskinen 12 innbefatter et boretårn 8 som utgjør en bæreramme. Et bevegelig drivhode eller en vandreramme 3 er montert for bevegelse langs tårnet 8. En borstrengenhet 10 er forbundet med drivhodet 3. Borstrengen 10 som er vist mer detaljert i fig. 2, omfatter et av to konsentriske rør bestående dobbeltvegget borerør, f.eks. som vist i US patent nr. 3 208 539. In figure 1, a foundation drilling machine, generally indicated by the reference number 12, is shown positioned at a drilling site. The ground drilling machine 12 includes a derrick 8 which forms a support frame. A movable drive head or a walking frame 3 is mounted for movement along the tower 8. A drill string unit 10 is connected to the drive head 3. The drill string 10 which is shown in more detail in fig. 2, comprises one of two concentric tubes consisting of double-walled drill pipe, e.g. as shown in US Patent No. 3,208,539.

En svivel 11 som er vist i større detalj i fig. 2, er forbundet med borstrengens topparti og er på sin side festet til en fleksibel slange 13 som løper over et bærehjul 1 som er opphengt fra et par blokkskiver 5 og 6 festet til tårnet 8. Bærehjulets 1 radius tilsvarer omtrent bøyeradien til slangen 13. Dette gir en jevn strømningsradius for borekaks gjennom slangen .13. Bærehjulet 1 er roterbart opplagret på en aksel 14. Akselen 14 er forbundet med blokkskivene 5 og 6 over en forbindelsesline 4. Forbindelses-linen 4 er også festet til en motvekt 7. Motvekten 7 gir en mot-vektskfaft omtrent tilsvarende vekten av slangen 13. Den fleksible slange 13 er i sin andre ende forbundet med induksjonsinnretningen som generelt er angitt ved tallet 15, idet denne innretning er vist i større detalj i figur 3. Nedre ende av induksjonsinnretningen.15 er forbundet med etstandrør 9 som ved hjelp av en klemme 16 er festet til tårnet 8. A swivel 11 which is shown in greater detail in fig. 2, is connected to the top part of the drill string and is in turn attached to a flexible hose 13 which runs over a carrier wheel 1 which is suspended from a pair of block discs 5 and 6 attached to the tower 8. The radius of the carrier wheel 1 corresponds approximately to the bending radius of the hose 13. This provides a uniform flow radius for drilling cuttings through the hose .13. The carrier wheel 1 is rotatably supported on an axle 14. The axle 14 is connected to the block sheaves 5 and 6 via a connecting line 4. The connecting line 4 is also attached to a counterweight 7. The counterweight 7 provides a counterweight handle approximately corresponding to the weight of the hose 13. The flexible hose 13 is connected at its other end to the induction device which is generally indicated by the number 15, this device being shown in greater detail in Figure 3. The lower end of the induction device 15 is connected to a stand pipe 9 which by means of a clamp 16 is attached to the tower 8.

Utløpsledningen 22 til en luftkompressor 21 er forbundet med innløpet 23 til en fordelingsventil som er generelt angitt ved tallet 24. En av utløpsledningene til fordelingsventilen 24 er forbundet med luftledningen 25 til motiveringsluftinnløpet 26 på induksjonsinnretningen 15. Det andre utløpet til fordelingsventilen 24 er ved hjelp av en luftledning 27, fortrinnsvis en fleksibel slange, forbundet med innløpet 28 til svivelen 11. Fordelingsventilen 24 innbefatter en rotor 29 som kan roteres av en operatør for å kontrollere hvorvidt luft strømmer gjennom ledningene 25 eller 27 samt graden av slik gjennomstrømning. The outlet line 22 of an air compressor 21 is connected to the inlet 23 of a distribution valve which is generally indicated by the number 24. One of the outlet lines of the distribution valve 24 is connected to the air line 25 of the motivation air inlet 26 of the induction device 15. The other outlet of the distribution valve 24 is by means of an air line 27, preferably a flexible hose, connected to the inlet 28 of the swivel 11. The distribution valve 24 includes a rotor 29 which can be rotated by an operator to control whether air flows through the lines 25 or 27 and the degree of such flow.

Lufttrykkventiler 51 og 52 er anordnet henholdsvis i luft- Air pressure valves 51 and 52 are respectively arranged in air

ledningene 27 og 25.wires 27 and 25.

På figur 2 er svivelen 11 vist i større detalj. Svivelen 11 innbefatter et hus 31 som omgir det dobelltvéggede borerør 10 og er innrettet til å holdes stasjonært i forhold til det bevegelige drivhode 3 (vist i fig. 1) mens borerøret 10 kan rotere i huset. Et par pakningselementer 32 og 33 er anordnet for avtet-ting av trykkluften som innføres gjennom innløpsåpningen 28 og hindrer således lekkasje av trykkluft fra husets 31 indre. Et an-tall åpninger, vist som åpninger 34 og 35, er beliggende mellom pakningsringene 32 og 33 i ytterveggen 36 til den konsentriske borerørenhet 10. Åpningene 34 og 35 utgjør således organer som gjør det mulig for trykkluften som kommer inn ved innløpsåpningen 28 å strømme fra husets 31 indre til ringrommet 39 mellom den yt-re borerørvégg 36 og den indre borerørvegg 37. Figure 2 shows the swivel 11 in greater detail. The swivel 11 includes a housing 31 which surrounds the double-walled drill pipe 10 and is designed to be held stationary in relation to the movable drive head 3 (shown in Fig. 1) while the drill pipe 10 can rotate in the housing. A pair of sealing elements 32 and 33 are arranged for sealing the compressed air that is introduced through the inlet opening 28 and thus prevent leakage of compressed air from the interior of the housing 31. A number of openings, shown as openings 34 and 35, are located between the sealing rings 32 and 33 in the outer wall 36 of the concentric drill pipe unit 10. The openings 34 and 35 thus constitute organs which enable the compressed air entering at the inlet opening 28 to flow from the inside of the housing 31 to the annulus 39 between the outer drill pipe wall 36 and the inner drill pipe wall 37.

En borkroneenhet, vist generelt ved tallet 38, er festet til nedre ende av borstrengenheten 10. Borkroneenheten 38 kan væ-re av hvilken som helst kjent konstruksjon som tillater kommunika-sjon mellom det ytre ringrom 39 og borehullet, samt mellom borehullet og det indre ringrom 40 gjennom hvilket borekaksen returne-res til jordoverflaten. A drill bit unit, shown generally by the number 38, is attached to the lower end of the drill string unit 10. The drill bit unit 38 can be of any known construction that allows communication between the outer annulus 39 and the borehole, as well as between the borehole and the inner annulus 40 through which the drill cuttings are returned to the earth's surface.

Om ønskelig kan borkronen 38 være av en konstruksjon som angitt i US patent nr. 3 208 5 39. If desired, the drill bit 38 can be of a construction as stated in US patent no. 3 208 5 39.

En pakningsenhet 42 er plasert mellom borerørenhetens utside og veggen 43 i borehullet av grunner som forklares nedenfor. A packing unit 42 is placed between the outside of the drill pipe unit and the wall 43 in the borehole for reasons explained below.

Med hensyn til virkemåten av apparatet ifølge figurene 1 og 2 skal det bemerkes at dersom ikke pakningen 42 vist i figur 2 danner en god tetning mellom borstrengen 10 og veggen 43 i borehullet, vil innføring av trykkluft i ringrommet 39 etter all sann-synlighet føre til at borekaksen 41 strømmer forbi pakningen 42 istedenfor opp gjennom midtrommet 40 i borerøret. Søkeren har en-kelte ganger hatt problemer med å skaffe en god tetning ved bruk av pakningen 42, særlig ved boring under arktiske forhold i områ-der med permafrost og i andre ukonsolliderte formasjoner. With regard to the operation of the apparatus according to Figures 1 and 2, it should be noted that if the gasket 42 shown in Figure 2 does not form a good seal between the drill string 10 and the wall 43 in the borehole, the introduction of compressed air into the annulus 39 will in all probability lead to that the drill cuttings 41 flow past the gasket 42 instead of up through the middle space 40 in the drill pipe. The applicant has occasionally had problems in obtaining a good seal when using the gasket 42, particularly when drilling under arctic conditions in areas with permafrost and in other unconsolidated formations.

Søkeren har imidlertid funnet, at dersom man holder va-kuumet eller undertrykket i det midtre ringrom 40 sterkere eller større enn trykkluften i ringrommet 39, basert på pr. voluumenhet, vil borekaksen 41 strømme opp gjennom ringrommet 40 istedenfor å unnslippe forbi pakningen eller tetningen 42. The applicant has found, however, that if you keep the vacuum or negative pressure in the central annulus 40 stronger or greater than the compressed air in the annulus 39, based on volume unit, the drill cuttings 41 will flow up through the annulus 40 instead of escaping past the gasket or seal 42.

Boringen av et hull påbegynnes med det bevegelige drivhode 3 nær toppen av tårnet 8. Borstrengen 10 roteres og borkronen ved bunnen av borstrengen 10 desintegrerer jordformasjonene for dannelse av det ønskede borehull. Ettersom borehullet trenger dypere ned i grunnen beveges drivhodet 3 nedover. Idet trykk- The drilling of a hole is started with the movable drive head 3 near the top of the tower 8. The drill string 10 is rotated and the drill bit at the bottom of the drill string 10 disintegrates the soil formations to form the desired drill hole. As the drill hole penetrates deeper into the ground, the drive head 3 is moved downwards. As pressure-

luft og/eller vakuum bevirker at borkaksen strømmer opp gjennom midtrommet 40, vil borkaksen og rester fra borehullet strømme opp gjennom den fleksible slange 13 inn i induksjonsinnretningen 15 air and/or vacuum causes the drill cuttings to flow up through the central space 40, the drill cuttings and residues from the borehole will flow up through the flexible hose 13 into the induction device 15

og ut gjennom det buede standrør 9, enten til jordoverflaten eller inn i en oppsamlingsvogn. Bærehjulet 1 bærer forbindelsesslangen 13. Under drivhodets 3 bevegelse nedover dreier bærehjulet 1 på aksen 14 slik at forbindelsesslangen får en jevn bue. Motvekten 7 utøver en løftekraft på bærehjulet 1 og opprettholder et svakt strekk i begge ender av forbindelsesslangen 13. Forbindelsesslangen 13 holdes i vertikal stilling under drivhodets 3 bevegelse i tårnet 8. and out through the curved stand pipe 9, either to the ground surface or into a collection vehicle. The carrier wheel 1 carries the connecting hose 13. During the downward movement of the drive head 3, the carrier wheel 1 turns on the axis 14 so that the connecting hose has a smooth arc. The counterweight 7 exerts a lifting force on the carrier wheel 1 and maintains a slight tension at both ends of the connecting hose 13. The connecting hose 13 is held in a vertical position during the movement of the drive head 3 in the tower 8.

Som vist i figur 1 styrer operatøren mengden av luft som strømmer til svivelen 11 samt til induksjonsinnretningen 15 ved å dreie rotoren 29. Ventilen 51 i luftledningen 27 som fører til svivelen 11 samt ventilen 52 i luftledningen 25 som fører til in-duks jonsinnretningen 15 utgjør organer for styring og kontroll av trykkluften som innføres i ringrommet 39 og undertrykket som dannes i det midtre ringrom 40. Ventilen 52 som angir trykkluft i ledningen 25 kan ved hjelp av kalibreringsdiagrammer enkelt korre-leres med undertrykket som dannes av induksjonsinnretningen 15. As shown in Figure 1, the operator controls the amount of air that flows to the swivel 11 and to the induction device 15 by turning the rotor 29. The valve 51 in the air line 27 that leads to the swivel 11 and the valve 52 in the air line 25 that leads to the induction device 15 form organs for managing and controlling the compressed air that is introduced into the annulus 39 and the negative pressure that is created in the middle annulus 40. The valve 52 that indicates compressed air in the line 25 can be easily correlated with the negative pressure that is created by the induction device 15 with the help of calibration diagrams.

Når således borstammen 10 og borkronen 38 roteres ned i jordens overflate under boring av et hull regulerer operatøren rotoren 29 for å frembringe den ønskede,, for boreoperasjonen gunstige kombi-nasjon av trykkluft og undertrykk. Søkeren har også oppdaget at alt etter hva slags formas joner som bores, vil det noen ganger være for-delaktig bare å bruke trykkluft og andre ganger bare undertrykk. Ved slike tilfeller dreies rotoren 29 i den ene eller andre retning for å frembringe den ønskede virkning. Det skal også bemerkes at en annen måte å bestemme når undertrykket overstiger trykkluften er å observere hvorvidt borekaksen søker å unnslippe forbi pakningen 42, eller alternativt dersom pakningen 42 ikke benyttes, hvorvidt borekaksen blåses ut av borehullet på utsiden av borerør-enheten 10. Thus, when the drill stem 10 and the drill bit 38 are rotated down into the earth's surface while drilling a hole, the operator regulates the rotor 29 to produce the desired combination of compressed air and negative pressure favorable for the drilling operation. The applicant has also discovered that, depending on the type of formations being drilled, it will sometimes be advantageous to only use compressed air and at other times only negative pressure. In such cases, the rotor 29 is turned in one or the other direction to produce the desired effect. It should also be noted that another way to determine when the negative pressure exceeds the compressed air is to observe whether the drill cuttings seek to escape past the gasket 42, or alternatively if the gasket 42 is not used, whether the drill cuttings are blown out of the drill hole on the outside of the drill pipe unit 10.

På figur 3 er i større detalj vist induksjonsapparatetFigure 3 shows the induction apparatus in greater detail

15 ifølge foreliggende oppfinnelse. Induksjonsapparatet 15 innbefatter et hovedhus 51 som omfatter et stort sett rett, gjennomgående løp rundt den langsgående midtlinje 60. Huset 51 omfatter en blandeseksjon C med en rørformet.vegg med stort sett konstant innvendig diameter samt en diffusorseksjon D som begynner ved punktet 56 og avsluttes ved endeveggen 57. Fra et punkt 70 utvides veggen til huset 51 til større diameter med sidevegger 71 som avgrenser et indre kammer 54. Et rørformet siderettet huselement 5 3 kommunise-rer med kammeret 54 og har ved sin ende et luftinnløp 26 for inn-tak av høytrykksluft generelt betegnet som "motiveringsluften" 15 according to the present invention. The induction apparatus 15 includes a main housing 51 which comprises a generally straight, continuous run around the longitudinal center line 60. The housing 51 comprises a mixing section C with a tubular wall of substantially constant internal diameter and a diffuser section D which begins at point 56 and ends at the end wall 57. From a point 70, the wall of the housing 51 is expanded to a larger diameter with side walls 71 that delimit an inner chamber 54. A tubular side-directed housing element 5 3 communicates with the chamber 54 and has at its end an air inlet 26 for intake of high pressure air generally referred to as the "motivational air"

(motivating air). Et rørlement 50 er anordnet i kammeret 54 og har en innvendig diameter vesentlig lik den innvendige diameter til C-partiet til huset 51, slik at det danner et stort sett rett, gjennomgående løp for den induserte luft og borekaks som strømmer inn gjennom innløpsåpningen 59 til røret 50. En 0-ring tetning 52 er anordnet mellom husveggen 71 og et sideveis utstikkende parti av røret 50 for å danne en tetning for trykkluft som innføres i kammeret 54. (motivating air). A pipe element 50 is arranged in the chamber 54 and has an internal diameter substantially equal to the internal diameter of the C-portion of the housing 51, so that it forms a generally straight, continuous course for the induced air and drill cuttings which flow in through the inlet opening 59 to the pipe 50. An 0-ring seal 52 is arranged between the housing wall 71 and a laterally protruding part of the pipe 50 to form a seal for compressed air which is introduced into the chamber 54.

Et parti av den indre overflate til den utvidede vegg 71 danner en vinkel med midtlinjen 60, og enden av røret 50 motsatt innløpsåpningen 59 danner også en vinkel med den langsgående midtlinje 60 som nærmere omtalt nedenfor. Vinkelen til sideveggen 71 og enden av røret 50 er slik valgt at en diffusorseksjon B dannes etter innsnevrings- eller strupepartiet A. A portion of the inner surface of the extended wall 71 forms an angle with the center line 60, and the end of the tube 50 opposite the inlet opening 59 also forms an angle with the longitudinal center line 60 as discussed in more detail below. The angle of the side wall 71 and the end of the pipe 50 is chosen so that a diffuser section B is formed after the constriction or throat section A.

Søkeren har funnet at overlydshastighet kan oppnås gjennom denne ringformede dyse. Det skal forståes at uten spesielle foranstaltninger er Mach 1 den maksimale strømningshastighet som kan oppnås i en dyse. Ved anvendelsen av strupepartiet A og diffusorseksjonen B som divergerer med en bestemt vinkel, kan luften som strømmer ut fra strupepartiet aksellereres til overlydshastighet . Ifølge søkerens vurderinger ut fra. observering av induksjons-enheten ifølge oppfinnelsen er den hastighet som oppnås med denne spesielle induksjonsenhet tilnærmet Mach 1,9. Ettersom bevegelses-energien i motiveringsstrømmen er energien som med den induserte luft overføres til strømningsblandingen, oppnås ved en hastighet på Mach 1,9 en bevegelsesenergi som er tilnærmet 3,6 ganger energien ved strømning med hastighet på Mach 1. Det er ikke nødven-dig med større inngang for å oppnå den større utgang. Den induserte luftstrøm som kommer inn gjennom innløpsåpningen 59 sammen med borekaksen og følger en rett bane gjennom venturien uten å endre retning, virker til å holde den induserte luft og borekaksen i bevegelse slik at det ikke dannes fastkiling eller opphopning på ut-satte flater. Selvom forskjellige vinkler kan benyttes ved utfor ming av diffusorseksjonen B har søkeren funnet at induktoren arbei-der helt tilfedsstillende når den innvendige overflate på sideveggen 71 danner en vinkel på 30° med midtlinjen 60 og derved retter motiveringsluften mot lengdeaksen 60 langs den brutte linje 55 for å bevirke effektiv blanding. Enden av dysen på røret 50 danner fortrinnsvis en vinkel på 41° med midtlinjen 60, og divergerer således fra den innvendige overflate på veggen 71, for likeledes å rette overlydstrømmen inn mot midtlinjen 60 for å befordre blanding . The applicant has found that supersonic speed can be achieved through this annular nozzle. It should be understood that without special measures, Mach 1 is the maximum flow rate that can be achieved in a nozzle. By using the throat section A and the diffuser section B which diverge at a certain angle, the air flowing out of the throat section can be accelerated to supersonic speed. According to the applicant's assessments based on observation of the induction unit according to the invention, the speed achieved with this particular induction unit is approximately Mach 1.9. As the kinetic energy in the motivational flow is the energy that is transferred with the induced air to the flow mixture, at a speed of Mach 1.9 a kinetic energy is obtained which is approximately 3.6 times the energy in the case of flow at a speed of Mach 1. It is not necessary with greater input to achieve the greater output. The induced air flow that enters through the inlet opening 59 together with the cuttings and follows a straight path through the venturi without changing direction, acts to keep the induced air and the cuttings in motion so that no wedging or accumulation is formed on exposed surfaces. Although different angles can be used when designing the diffuser section B, the applicant has found that the inductor works completely satisfactorily when the inner surface of the side wall 71 forms an angle of 30° with the center line 60 and thereby directs the motivational air towards the longitudinal axis 60 along the broken line 55 for to effect effective mixing. The end of the nozzle on the pipe 50 preferably forms an angle of 41° with the center line 60, and thus diverges from the inner surface of the wall 71, to likewise direct the supersonic flow towards the center line 60 to promote mixing.

Ved drift av induksjonsapparatet vist i figur 3 i sam-menheng med systemene vist i figur 1 og 2 skal det forståes at trykkluften som innføres med omtrent 7 kg/cm 2er koplet til inn-løpsåpningen 26. Denne luften er også koplet til kammeret 54 som omgir røret 50 og som er innsnevret ved strupepartiet A. Etter å ha passert gjennom strupepartiet A aksellereres luften i diffusorseksjonen B inn i og mot midtlinjen 60 og bevirker at induksjons-luften strømmer fra innløpsåpningen 59 mot endeplaten 57. Dette skaper selvsagt et undertrykk i slangen 13 og midtløpet i borerør-strengen 10 slik at borkaks 41 trekkes opp fra bunnen av borehullet. When operating the induction apparatus shown in Figure 3 in conjunction with the systems shown in Figures 1 and 2, it should be understood that the compressed air which is introduced at approximately 7 kg/cm 2 is connected to the inlet opening 26. This air is also connected to the chamber 54 which surrounds the pipe 50 and which is narrowed at the throat section A. After passing through the throat section A, the air in the diffuser section B is accelerated into and towards the center line 60 and causes the induction air to flow from the inlet opening 59 towards the end plate 57. This naturally creates a negative pressure in the hose 13 and the middle course of the drill pipe string 10 so that cuttings 41 are pulled up from the bottom of the borehole.

Selvpm den foretrukne utføringsform viser spesielle vinkler i diffusorseksjonen B er det klart at også andre vinkler kan Although the preferred embodiment shows special angles in the diffuser section B, it is clear that other angles are also possible

benyttes for utforming av en slik diffusorseksjon for å aksellerere motiveringsluften til overlydshastighet. Motiveringsluftens inerti overføres til den induserte luftstrøm og borekaksen under blandin-gen av motiveringsstrømmen og induksjonsstrømmen. Blandingsstrøm-men utvider seg så i diffusorseksjonen D og gjenvinner energien i trykkblandingen under utvidelsen. is used for the design of such a diffuser section to accelerate the motivational air to supersonic speed. The inertia of the motivation air is transferred to the induced air flow and the drill cuttings during the mixing of the motivation flow and the induction flow. The mixture stream then expands in the diffuser section D and recovers the energy in the pressure mixture during the expansion.

Claims (5)

1. Induksjonsapparat, karakterisert ved et første rørformet element (51) med en gitt indre diameter, et andre rørformet element (50) med en innvendig diameter vesentlig lik den gitte diameter, en ringformet dyse (A, B) utformet mellom det førs-te og andre rørformede element, hvilke rørformede elementers lengdeakser er innrettet på linje, hvilken dyse omfatter en luftstruper og en diffusor, samt organer (26) for innføring av trykkluft gjennom struperen og diffusoren inn i det andre rørformede element, hvorved induseres en luftstrøm fra det første rørformede element inn i det andre rørformede element.1. Induction apparatus, characterized by a first tubular element (51) with a given inner diameter, a second tubular element (50) with an inner diameter substantially equal to the given diameter, an annular nozzle (A, B) formed between the first and second tubular element, which tubular elements' longitudinal axes are aligned, which nozzle comprises an air throat and a diffuser, as well as means (26) for introducing compressed air through the throat and the diffuser into the second tubular element, whereby an air flow is induced from the first tubular element into the other tubular element. 2. Induksjonsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at diffusoren omfatter første og andre diverge-rende vegger.2. Induction apparatus as stated in claim 1, characterized in that the diffuser comprises first and second diverging walls. 3. Induksjonsapparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at den første vegg danner en vinkel på tilnærmet 30° med nevnte på linje innrettede lengdeakser og at den andre vegg danner en vinkel på tilnærmet 41° med nevnte akser.3. Induction apparatus as stated in claim 2, characterized in that the first wall forms an angle of approximately 30° with said aligned longitudinal axes and that the second wall forms an angle of approximately 41° with said axes. 4. Induksjonsapparat som angitt i krav 3, karakterisert ved en andre diffusorseksjon koaksial med det andre rørformede element.4. Induction apparatus as stated in claim 3, characterized by a second diffuser section coaxial with the second tubular element. 5. Induksjonsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at dysen bevirker at trykkluften innføres i det andre rørformede element med overlydshastighet.5. Induction device as stated in claim 1, characterized in that the nozzle causes the compressed air to be introduced into the second tubular element at supersonic speed.
NO760028A 1975-02-24 1976-01-05 NO760028L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55257475A 1975-02-24 1975-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO760028L true NO760028L (en) 1976-08-25

Family

ID=24205921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO760028A NO760028L (en) 1975-02-24 1976-01-05

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA1054138A (en)
DE (1) DE2605406A1 (en)
FR (1) FR2301710A1 (en)
NO (1) NO760028L (en)
SE (1) SE7602137L (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE242044T1 (en) * 1996-07-01 2003-06-15 Heurtaux S A S FOAM PRODUCING APPARATUS
FR2750347A1 (en) * 1996-07-01 1998-01-02 Klein Christophe Pierre Lucien Venturi foam generator using ultra sound to produce small bubbles

Also Published As

Publication number Publication date
SE7602137L (en) 1976-08-25
CA1054138A (en) 1979-05-08
FR2301710A1 (en) 1976-09-17
DE2605406A1 (en) 1977-01-13
FR2301710B3 (en) 1979-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1238035A (en) Hammer for use in a bore hole and apparatus for use therewith
US4077481A (en) Subterranean mining apparatus
US5212891A (en) Soft excavator
US4003678A (en) Fluid operated well turbopump
US4134619A (en) Subterranean mining
NO760107L (en)
US3500940A (en) Free fall hammer apparatus
US4232752A (en) Method and apparatus for driving pipe
US2711598A (en) Hydraulic excavator
NO760028L (en)
US1868400A (en) Well digging apparatus
NO339792B1 (en) Method and apparatus for operating in the maritime subsurface, especially at great depths, a tubular tool for sampling the soil or for measuring the characteristics of the soil
NO791636L (en) PROCEDURE FOR BURGING AN ELEGANT BODY ON THE SEAM
NO760120L (en)
US2712921A (en) Drilling well head
US4544040A (en) Apparatus for driving an elongated piece into and/or out of the ground
WO1995033119A1 (en) Drilling apparatus
JPH08109787A (en) Method for excavation, and device therefor
US6814166B1 (en) Direct push drilling swivel and method for its use
US2839272A (en) Means for well drilling
US3355188A (en) Joint for well drilling apparatus
NO793740L (en) DEVICE FOR MANUFACTURE OF HOLES IN STEIN, EARTH ETC.
SU742592A1 (en) Method and apparatus for sinking large-diameter wells
US789324A (en) Automatic jet-pipe for excavation.
SU1767102A1 (en) Mechanism for making opening in ground