Керноотборный турбобур

)5 Е 21 В 4/ БРЕТЕНИЯ ПИСАНИЕ ЛЬСТВ ГОСТ 21949-76емные, Типы и оснЭдельман Я,Акерноотборный туррана недр, 1991,М.В, идр, Н Разведка иыи охя к горвигате лу,вляется повышееристик керноотым валом за счет асти турбины без рна и как следстния и выхода керю- чеисследования, и ь оптимальные з исследованирбин с разл ми в ( см. фиг,2 ились на турбинпяти ступеней ту омин ОСУДЛРСТВЕННОЕ ПЛТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОсплтент сссР 1 К АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 102222,Шумов 3;И., Собкина И.В. Справочникпо турбобурам. М,; Недра, 1970,стр.46, рис,33,Изобретение относитс в частности к забойным д рения с отбором керна,Целью изобретения я ние энергетических характ барного турбобура с пол расширения проточной ч уменьшения диаметра ке вие рост показателей буре на,Были проведеньщие целью установиния величины Кв и КвДля проведенияготовлены ступени туотношениямиД Дв- " =Кв:иДв ДтИспытания провстенде (при отработк Ж18035(54) КЕРНООТБОРНЫЙ ТУРБОБУР (57) Использование: бурение скважин на нефть и газ, Сущность изобретения; турбобур содержит корпус 1 и полый вал 2, между которыми смонтирована многоступенчатая турбина 3, Внутри вала размещен сьемный керноприемник 4, в который поступает керн, образуемый коронкой 5. Соотношения наружных диаметров турбобура Дт, его вала Дв и кернообразующего отверстия Д соответствуют закономерности 0,45- х - = - аД 1 Дв Дв а Дт0,5, где Д - диаметр кернообразующего отверстия; Дв - наружный диаметр вала турбобурэ; Дт - наружный диаметр корпуса турбобура, а - коэффициент моделирования, причем 0,96 а 1,04. 3 ил. кэждои модификации). Исследования выявили, что зависимости КПД от Кв и Кн подчиня" ются противоположным закономерностям, С ростом значений Кв (в результате увеличения диаметра керна Д или уменьшения диаметра вала Дв) и уменьшением значений Ктт (в результате уменьшения диаметра вала Дв при Дт = сов т) величина КПД растет,Вместе с тем известно, что с уменьше д нием диаметра керна Д т.е. с ростом коэффициента кернования Кв, процент выхода керна снижается, т.е, прослеживаются противоположные тенденции влияния Д и Кв на КПД и вынос керна.Зависимость выноса керна от значений Кв, полученных в результате обработки статистических данных, приведена на графике (фиг,3), на котором даны также кривые зависимости КПД турбины от значений Кв и Кв.Как видно из графика, область значений К, и К оптимальных по величинам К ПД и выноса керна, лежит между 0,45 и 0,5, т.е. отвечает условиям;0,45 Кв= Кн 0,5 или045- = - 05,Дк ДвДв ДтПри определении из этого выражения Дв при заданных Дк и Д например, для керноотборного турбобура, предназначенного для скважин диаметром 190 мм, т,е, Дк = 40 и Дт = 172 д получаем40 ДвДв= - =Дв 17240 х 172 щй,9Полученное дробное значение диаметра керна Дв = 82,9 неприемлемо для реального конструирования, где желательно,чтобы диаметры таких деталей, как вал, нетолько имели круглую величину (83 или 88мм), но и были кратны пяти (80 или 85).Несложные подсчеты показывают, чтополученная зависимость приводится в соответствие с требованиями реального производства при корректировке значений Кв и К нне более, чем на 4 ОД.Для того, чтобы привести полученноевыше выражение 0,45 Кв = Кн0,5 в соответствие с требованиями реального конструирования, нами в это выражение введенкоэффициент моделирования а, причем а =1 й 0,04 или 0,96а1,04.Введя коэффициент моделирования а ввыражение 0,45Кв = Кн 0,5, запишем;1045 Кв х - = Кнх а 05,а0,45 - х - = -ха0,5,Дк 1 ДвДв а Дткратных пяти, введен коэффициент моделирования а= 1 +0,04 или 0,96а1,04, т.е0,45- х - = - х а 0,5.Дк 1 ДвДв а ДтПоставленная цель достигается тем, чтов керноотборном турбобуре с полым валом,внутри которого размещен съемный керноприемник, и с бурильной головкой с кернообразующим отверстием, отношениядиаметров кернообразующего отверстия ивала, вала и турбобура равны и лежат в пределах 0,45 - 0,5, т.е, отвечают соотношению0,45- х - = -ха 0,5Дк 1 ДвДв а Дтпричем 0,96 а1,04,где Д - диаметр кернообразующего отверстия;Дв - наружный диаметр вала.10 15 20 Дт - наружный диаметр турбобура; а - коэффициент моделирования, На фиг.1 изображен керноотборный турбобур, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг,3 - приведены результаты стендовых исследований зависимости энергетических характеристик турбобура от значения коэффициентов и кернования.Устройство содержит корпус 1 и полый вал 2, между которыми смонтирована многоступенчатая турбина 3, Внутри вала размещен съемный керноприемник 4, в который поступает керн, образуемый коронкой 5, Соотношения наружных диаметров турбобура Дт, его вала Дв и кернообразующего отверстия Д соответствуют закономерности0,45- х - = - х а0,5Дк 1 ДвДв а Дт где а = 1 +0,04 или 0,96а1,04.Керноотборный турбобур работает следующим образом. После спуска турбобурана забой, промывки забоя и скважины, через трубы сбрасывают съемный керноприемник 4, который устанавливается в поломвалу 2 турбобура, При включении циркуляции промывочная жидкость движется через30 турбину 3, Благодаря расширенной по сравнению с предыдущими моделями прочнойчасти турбины, гидравлические потери снижены,. а КПД - повышен, что предопределяет при том же расходе потока или при том35 же перепаде давления передачу на бурильную головку 5 повышенного вращающегомомента, Это приводит к более устойчивойработе турбобура, росту механической скорости проходки и, как следствие, улучше 40 нию выхода керна,Техническим преимуществом технического решения является повышение егоэнергетических характеристик за счет расширения проточной части турбины без45 уменьшения диаметра керна,Общественно полезным преимуществом керноотборного турбобура являетсяснижение затрат времени и средств на разбуривание месторождений,формула изобретенияКерноотборный турбобур с полым валом, внутри которого размещен съемныйкерноприемник, и с бурильной головкой скернообразующим отверстием, о т л и ч а ю 55 щ и й с я тем, что, с целью повышения егоэнергетических характеристик за счет расширения проточной части турбины безуменьшения диаметра керна, отношениядиаметров кернообразующего отверстия и1803513 Составитель Я. Эдел ьманТехред М.Моргентал р С.Юско акт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 акаэ 1037 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэущская наб 4/5