Снаряд для бурения мягких пород

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) И 1) 1)4 Е 21 В 21/ СЕ(ОЮЗИ1 м САНИЕ ИЗОБРЕТЕН юро ния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3868142/22-03 (22) 18,03,85 (46) 23,08.87. Бюл. У 31 (71) Специальное конструкторское б .Всесоюзного промьппленного обьедине "Союзгеотехника" (72) Э, Д. Мельник, А. Н, Пешков, О. В. Смирнов и А, В. Кузнецов (53) 622,245.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 876879, кл. Е 02 Р 5/18, 1980, (54) СНАРЯД ДЛЯ БУРЕНИЯ МЯГКИХ ПОРОД (57) Изобретениефотносится к горному делу и позволяет увеличить производительность снаряда эа счет улучшения условий транспортирования пород; ного материала. Снаряд включает наб ружную 1 и внутреннюю 2 трубы, промывочные каналы для подачи жидкостив трубу 2, Они выполнены в виде щелевидных пазов 13 и размещены в верхней части шламоприемного конуса (К)10, связанного с породораэрушающиминструментом. Верхний обрез пазов 13сопряжен с началом меньшего цилиндрического основания К 10, При работеснаряда очистной агент поступает вК 1 О выше забоя и выдавливает породув,центральный канал 8. Промывочнаяжидкость внутри К 10 образует зону,где порода деформируется и выносится через его меньшее основание с ускорением. Т,обр., разгон частиц шлама улучшает условия их транспортирования. 2 ил,1331992 20 ЗО 45 Изобретение относится к горному делу, конкретно к бурению скважин с непрерывным транспортированием породного материала на поверхность потоком очистного агента.Цель изобретения - увеличение производительности за счет улучшения условий транспортирования породного материала.На фиг, 1 изображен предлагаемый снаряд, продольный разрез; нфиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.Снаряд (фиг, 1) содержит наружную 1 и внутреннюю 2 трубы, связанные, соответственно, посредством переходника 3 и гильзы 4 с наружной 5 и внутренней б трубами двойной бурильной колонны, Зазоры между трубами 1 и 2 образуют кольцевой промывочной канал 7 для нисходящего потока, а полости. внутренних труб 2 и 6 - центральный канал 8 для восходящего потока. Непосредственно над буровой коронкой 9 размещен шламоприемный конус 10 высотой Н, полость которого представляет собой сочетание внутренней конической поверхности 11 большего П и меньшего д диаметров и образованного меньшим основанием конуса цилиндрического перехода 12 в центральный канал 8, причем диаметры перехода 12 и центрального канала 8 равны.Угол Ы уклона внутренней конической поверхности задан исходя из того, что наименьшее трение при перемещении шлама достигается тогда, когда плошадь Я ее проекции на горизон 7тальную плоскость - площадь кольца, образованная основаниями конуса, шиЭ-Йриной -- меньше или равна площади28 боковой поверхности цилиндра диаметра д - меньшего основания и высоты Н всего конуса, При этом частицы выбранной породы, двигаясь от периферии к центру приемного конуса и поднимаясь по наклонным траекториям, наиболее равномерно распределяются по его сечениям. В целях улучшения промывки приемного конуса 10 пазы 13 равномернораспределены по его окружности(фиг. 2),Расстояние Ь, определяющее необходимую для удержания очистногоагента высоту породной пробки, связано с углом наклона о . При бурениимягких пород разного литологическогосостава при заданном угле Ы величинаЬ составляет, в среднем, 0,45 высотыН внутренней конической поверхности 11,При работе снаряда очистной агентпо кольцевому промывочному каналу 7через пазы 13 поступает в полостьшламоприемного конуса 10 выше забояскважины. Ввиду наличия породнойпробки в полости конуса, восходящийпоток сразу устремляется по центральному каналу 8 на поверхность и выдавливает выбуренную породу в канал8 внутренней трубы б, Поток промывочной жидкости, поступая во внутреннюю полость шламоприемного конуса 1 О, образует своеобразную зону,где порода в зависимости от свойствможет разрываться и пластически де-,формироваться, а затем выносится через меньшее основание конуса. Вынососуществляется с ускорением, обусловленным формой шламоприемного конуса 10 и особенностью зоны подводапромывочной жидкости, заключающейсяв равномерном распределении последней по внутренней поверхности конуса.Таким образом, мгновенная скорость частиц шлама повышается по мереприближения к меньшему основанию шламоприемного конуса как за счет перемены сечения, так и за счет добавочного бокового подвода промывочнойжидкости, Возникающий разгон частицспособствует улучшению условий ихтранспортирования, снижает вероятностьподкпинки породного материала в суженном сечении конуса. 50 Формула изобретенияВ шламоприемном конусе 10 выполнены промывочные отверстия в виде пазов 13 щелевидной формы, нижние обрезы которых отстоят от его торца диаметра О на расстояние Ь, а верхние совмещены с началом меньшего цилиндрического основания конуса 12Снаряд для бурения мягких пород, содержащий наружную и внутреннюю трубы, промывочные каналы для подачи жидкости во внутреннюю трубу, шламоприемный конус, связанный с породоразрушающим инструментом, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности за13319924 счет улучшения условий транспортиро- шламоприемного конуса, причем верхний вания породного материала, промывоч- обрез щелевидных пазов сопряжен с наные каналы выполнены в виде щелевид- чалом меньшего цилиндрического осноных пазов и размещены в верхней части вания конуса.5Составитель Е. Столбцов Редактор Н, Тупица Техред Л.Сердюкова КорректорВ, Бутяга Заказ 3777/28 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул; Проектная, 4