Способ бурения скважин ударными импульсами

/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ во С 198(57) Изоскважинпластичнэнергоем ОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ретени пород относится обладаю позволяебурению х малой ть т с КПД зит ость высит ения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельсУ 857415, кл. Е 21 В 4/06Патент США 9 1613555,кл. 255-61, опублик. 1927 Способ включает последовательное нанесение периодических ударов каждым .из заданной совокупности бойков пососеднему участку забоя, Нанесениеударов осуществляютдискретно от центра к периферии забоя с перекрытиемповерхности последнего, После ударабоек отрывается от забоя, и непосредственно влунку, образованную каждымударом, подается очистной агент, вымывающий из нее породу, Т.обр. чередуют удар с подачей очистного агента, Удар каждым последующим бойкомнаносят после прекращения контактапредыдущего бойка с забоем и так дополного разрушения всей поверхностизабоя на заданную глубину, 1 ил,Изобретение относится к бурениюскважин, в частности к бурению скважин в породах, обладающих малой пластичностью,Целью изобретения является снижение энергоемкости и повышение КПД.На чертеже представлено устройстводля реализации предлагаемого способабурения,Устройство состоит из корпуса 1,коаксиальной промывочной трубы 2,электронного распределителя 3 с кабельными выводами 4, бойков 5 с четырьмя зубками 6 опорных стоекэлектромагнитных ударных механизмов8, бойков 9 с тремя зубками 10, токоподвода 1,Корпус 1 по высоте разделен герметичными перегородками на три отсека, Средний отсек 12 - промывочный,соединен при помощи промывочной трубы 2 с внутренним каналом бурильнойколонки 13, Бойки 5 и 9 выполнены сосевым промывочным каналом 14, например, Г-образной формы и подпружинены относительно корпуса 1,Верхний отсек 15 - электронный;нижний отсек 16, например, заполнендиэлектрической жидкостью, и в нем помещены электромагнитные ударныемеханизмы 8, электрически связанныечерез выводы 4 с распределителем 3.Распределитель 3, в свою очередь,электрически связан с источникомэлектроэнергии (не показан), находящимся на поверхности, через токоподвод 11, В данном случае корпус 1 имеет основание 17 в виде круга,На чертеже устройство изображенозаглубленным в скважину, Оно опирается на забой стойками 7, а зубки бойков 5 и 9 не касаются поверхностизабоя, за исключением крайнего правого бойка,Способ осуществляется следующимобразом,Перед спуском в скважину устройства электронному распределителю 3 задается программа: схема нанесения ударов по забою, число ударов в единицу времени, сила наносимых ударов (в зависимости от физико-механических свойств пород) и порядок нанесения ударов,Затем устройство опускают в скважину, делая при этом, если есть необходимость, иром вки. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Промывочная жидкость (газ, смесьгазов) подается по трубе 2 в отсек12, а оттуда через Г-образные промывочные каналы 14 бойков 5 и 9 жидкость попадает на забой и в затрубноепространство,После установки устройства на забой скважины к устройству подаетсяпо токоподводу 11 электроэнергия ивключается электронный распределитель 3, который поочередно в заданном порядке включает электромагнитныеударные механизмы 8 бойковУдар по забою наносит крайнийправый боек 5 с четырьмя зубками 6,в этот момент канал 14 бойка перекрыт, т,е. промывочный агент в зонупоражения забоя не подается, а промывочные каналы 14 остальных бойков.5 и 9 открыты, т,е, остальная поверхность забоя омывается промывочнымагентом, при этом с забоя удаляетсявыбуренная породаПосле удара этот боек отрываетсяот забоя, и в его промывочный каналподается промывочный агент, которыйпоступает непосредственно в образующуюся от разрушения лунку и вымываетиз нее породу,Затем удар по забою наносит следующий боек и так до полного разрушения всей поверхности забоя на заданную глубину серией последовательныхударов, Удары наносятся дискретно отцентра к периферии забояСхема нанесения ударов может бытькольцевой: первый удар наносится поцентру забоя, а последующие ударысерии - по концентрическим окружностям, радиус которых увеличивается внаправлении от центра к стенкам скважины, и лучевой: первый удар наносится по центру забоя, а последующиеудары серии - по радиусу забоя в направлении от центра к стенке скважиныКольцевая схема поражения забояобеспечивает бурение предлагаемымспособом с отбором керна,Погружение бурового снаряда вскважину (подача) происходит по мереуглубления забоя и очистки его отвыбуренной породы под действием собственного веса бурового снаряда, т,е,бурильная колонна все время находит-ся в растянутом состоянии, так какпри бурении по данному способу нетпотребности в осевой нагрузке, т,е,не надо прижимать буровой снаряд к1348478 Составитель А, Хроминовская Техред Л.Сердюкова Корректор А, Зимоко дактор Л 53 Подписноеного коттета СССРний и открытийРаушская наб д,Заказ 5173/31 Тир ВНИКНИ Госуд по делам и 113035, Москвастве брет Жроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная забою, потому что для разрушения забоя используется кинетическая энергиябойков, жестко соединенных с породоразрушающими зубками и не контактирующих с разрушаемой поверхностью в исходном положении,Кроме того, такая компоновка бойка с породоразрушающим инструментом (зубками) позволяет повысить эффективность разрушения на 207. по сравнению с известной компоновкой (боек - наковальня) при одинаковой энергии удара.Поскольку форма забоя скважины в плане при осуществлении способа бурения задается формой расположения бойков на основании бурового снаряда и нет необходимости вращать буровой снаряд вокруг оси скважины, то возможно выбирать форму забоя, отличающуюся от круга, Например, в неустойчивых породах форма забоя может быть в виде эллипса, что значительно повысит устойчивость стенок скважиныи т.п,5 формула изобретения Способ бурения скважин ударнымиимпульсами, включающий последовательное нанесение периодических ударов каждым из заданной совокупности бойков по соседнему участку забоя и подачу очистного агента, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения КПД, последовательное нанесение периодических ударов осуществляют дискретно от центра к периферии забоя с перекрытием поверхности последнего, подачу очистного агента осуществляют непосредственно в лунку, образованную каждым ударом, и чередуют удар с подачей очистного агента, при этом наносят удар каждым последующим бойком после прекращения контакта предыдуще го бойка с забоем.