SU840279A1 - Устройство дл бурени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурению скважин большого диаметра в кредких породах относительно маломощными станками, например, при бурении скважин на воду. Известно устройство дл  бурени , использующее энергию и гидростатическое давление столба промывочной жидкости ДЛИ создани  осевой нагруз ки на долото при роторном способе бурени , включающее раскрепительный узел, гидроцилиндр со штоком и порш нем, а также насос, приводимый во вращение от гидродвигател  или бурильной колонны через зубчатое заце ленив , смонтированное внутри гидроцилицдра l . Однако наличие таких сложных узлов , Тсак гидродвигатель, насос и зубчатое зацепление делает работу устройства крайне ненадежной. Кроме того, оно требует больших затрат мощности на привод буровых насосов дл  очистки забо  скважин. Известно также устройство дл  бу рени  содержащее буровой инструмен распределительный узел с центрально трубой, гидроцилиндр, размещенный в нем поршень со штоком, насадку и диффузор 2 т. Однако это устройство требует больших затрат мощности на очистку забо . То есть возникает  вное противорение: с одной стороны механизм забойной подачи обеспечивает высокие осевые нагрузки на забой, что ведет к объемному разрушению пород с образованием шлама высокой крупности при относительно меньших энергических затратах; с другой стороны дл  обеспечени  посто нной скорости разрушени  породы требуетс  посто нное удаление крупного шлама, что вызывает потребность в насосах высокой производительности, а это в свою очередь, ведет к большим затратеил мощности и увеличению веса насосного оборудовани  и увеличению диаметра бурильных труб. Поэтому при работе с механизмом забойной подачи на станках малой мощности эффективность бурени  значительно ниже (в несколько раз) теоретических возможностей механизма забойной подачи. . Цель изобретени  - повыдение эффективности роторного бурени  скважин большого диаметра. Поставленна  цель достигаетс  тем, что буровой инструмент над распр мительным узлом выполнен в виде

войной колонны бурильных труб, прием наружна  колонна телескопически в зана с распределительным узлом с возможностью передачи крут щего омента нижерасположенному буровому инструменту, внутренн   колонна имеет радиальные отверсти  и телескопиески св зана с центральной трубой распределительного узла с возможностью перекрыти  отверстий, а насадка и диффузор установлены во внутренней колонне.

На чертеже изображено устройство л  бурени , общий вид.

Устройство имеет крепильный узел 1, гид 5оцилиндр 2 и установленный в нем поршень 3 со штоком 4, внутри которого установлена телескопическа  труба 5. В верхней части раскрепительного узла 1 установлены, трубы 6 и 7, которые образуют телескопическую пару способную передавать крут щий момент ниже расположенному буровому инструменту. Гидравлическа  насадка 8 и диффузор 9 установлены в трубу 10 с радиальными отверсти ми, котора  с централь- . ной св зана телескопически с возможностью перекрыти  радиальных отверстий трубой 11. Трубы 7 и 10  вл ютс  элементами наружной и внутренней двойной колонны бурового инструмента, расположенного над раскрепительным узлом.

Соединени  телескопических пар герметизированы сальниками. При этом насадка 8, диффузор 9, кольцевой канал междуурубами 11 и 7, радиальные отверсти  в трубе 10, а также канал в штоке 4 соединены между собой .таким образом, что в крайних положени х дают возможность осуществл ть либо обратную, либо пр мую промывку забо .

Устройство работает следующим образом .Устройство на двойной колонне .бурильных трубах спускают в скважину и устанавливают на забой. Под действием веса гидроцилиндр 2 опускаетс  вниз, поршень 3 занимает крайнее верхнее, а трубы 7 и 10 крайнее нижнее положение. При этом радиальные отверсти  в трубе 10 перекрыты центральной трубой 11.

При подаче буровым насосом промывочной жидкости в кольцевое пространство .(ежду трубами 7 и 9 раскрепительный узел 1 под перепадом давлени , возникающим на насадке 8, закрепл етс  в стволе скважины. Создаетс  осева  нагрузка,передаваема  на долото, равна  перепаду давлени . В то же врем  в результате взаимодействи  насадки 8 и диффузора 9 в центральном канале ниже насадки создаетс  разр жение, под действием которого возникает обратна  циркул ци  промывочной жидкости.

Долото приводитс  во вращение через колонну бурильных труб.

Разрушенна  порода обратным пое ТОКОМ промывочной ЖИДКОСТИ ВЫНОСИТСЯ на поверхность по центральному каналу.

По мере углублени  скважины долото вместе со штоком и поршнем переQ мещаетс  вниз. По окончании рабочего хода поршн  колонна бурильных труб приподнимаетс . При этом трубы 7 и 10 перемещаютс  относительно труб б и 11 в крайнее положение и открывают радиальные отверсти  в трубе 10. 5 Давление в надпор иневом пространстве падает и возникает пр ма  промывка забо . При необходимости центральный канал на поверхности перекрываетс  золотниковым устройством (не показан, 0 При пр мой промывке давлени  в надпоршневом пространстве падает, плшлки раскрепительного узла освобождаютс  ,гидроцилиндр под действием веса опускаетс  в крайнее нижнее -по5 ложение, бурильные трубы опускаютс , радиальные отверсти  в трубе 10 перекрываютс  и при подаче промывочной жидкости повтор етс  цикл бурени  с обратной промывкой.

Q Таким образом обеспечиваетс , разрушение породы с эффективной очисткой забо , что значительно увеличивает механические скорости бурени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  бурени , содержащее буровой инструмент, раскрепительный узел с центральной трубой, гид0 роцилиндр, размещенный, в нем поршень со штоком, насадку и диффузор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности роторного бурени  скважин большого диаметра, буровой инструмент над раскрепительным узлом выполнен в виде двойной колонны бурильных труб, причем наружна  колонна телескопически св зана с раскрепительным узлом с возQ можностью передачи крут щего момента нижерасположенному буровому инструменту , внутренн   колонна имеет радиальные отверсти  и телескопически св зана с центральной трубой раскрепительного узла с возможностью перекрыти  радиальных отверстий, а насадка и диффузор, установлены во внутренней колонне.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   0 1. Патент США № 3138214, кл. 175/230, опублик. 1964.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 481688, кл. Е 21 В 3/12, 1971.