Устройство для бурения скважин во льду с отбором керна

Союз Советских оциалистицеских Республик(51) М 1/00 1/14 5/08 Е 2 Б 2 присоединением за Государственный номнтет Совета Мнннстроа СССР по делам нэооретеннй н отнрытнй(45) Дата опубликования описания 24,11,77(088,8) 72) Авторы изобретения Ь, Ь шов, Г, Н, Соловьев, Ю, Д. Мураев и В. И, Коваленко дена Октябрьской Р Знамени горный инс олюции инградск и ордена ордена Ленина,удов ого К рас ногим, Г, В, Плеха 1) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВС ОТБОРОМ КЕРНА У 2 Изобретение может быть использованодля проходки скважин в мощных снежно-ледовых толщах гэрных ледников и районов Арктики и Антарктики,Известно устройство для бурения скважин 5 во льду, имеющее для этого нагреваемое с помощью электрического тока нагревательное кольцо для плавления льда и расположенную выше него емкость для сбора талой воды, подаваемэй с помощью насоса из призабойной 10 части скважины в зоне нагревательного коль Е 13Это устройство позволяет бурить скважины с отбором необведенного керна, но требует для своей работы большое количество , 5 энергии, которую не всегда можно получить в условиях труднодоступных районов.Бэлее близким по техническому решению и получаемому эффекту к описываемому является устройствэ для бурения скважин во 20 льду с отбором керна, содержащее колонковую трубу с утапливаемыми керноудерживающими зубьями, оснащенную по торцу полым нагревательным кэльнэм, электрический парэгенератэр, сообщаемый с пэлэстью нагре вательного кольца посредством пароподводящих трубок, и водосборную емкость с насосом сообщаемую с призабойной зоной скважины через водоотсасывающие трубки ). 21.Однако при бурении скважины указанным устройством не удается получить высококачественный сухой керн за счет насыщения его конденсирующими парами воды, Кроме того пар конденсируют на стенках скважины, что может быть причиной примерзания устройства ко льду внутри скважины.Йель изобретения - обеспечение возможности получения необводненного керна льда.Йля этого пространство нагревательного кольца разделено радиальными перегородками на изолированные полости, одни из которых соединены с пароподводящими трубками, а другие с конденсато-отсасывающими трубками, которые присоединены к водоотсасывающим трубкам.Место соединения конденсатоотсасывающих трубок с водоотсасывающими может быть расположено перед нагревательным кольцом,На фиг. 1 изображено предлагаемое устрэйство; на фиг. 2 - нагревательное кольцо.зУстройство содержит колонковую грубу 1 с полым нагревательным кольцом 2 на нижнем горце и с керноудержцваюшими подпружиненными зубьями 3, кэтэрые могут утапливаться привходе керна в грубу 1, Над верхней частью колонковой трубы 1 смонтирован электрический парогенерагор 4, полость которого через пароподводящую трубку 5 соединена с полостью нагревательного кольца 2, В верхней части устройства цад парогецератором 4 расположена водэсборная емкость 6 для талой воды, соединенная при пэмощи водоотсасывающей трубки 7 с призабойной зоной скважины, где образуется талая вода, Водо- сборная емкость 6 оснащена насосом 8, служащим для отключения талой воды.Полость нагревательного кольца 2 (фиг,2) разделена ржиальными перегородками 9 ца изолированные полости, прц этом полости 10 соединены с парэподводящими трубками 20 5, а полости 11 с конденсагоотсасывающими трубками 12, которые присоединены к вэдоотсасывающим трубкам 7 перед нагревательным кольцом 2. Устройство работает следующим образом.Включае тся электрический парогенератор 4, а затем после нагрева воды в нем созда 1- ется рабочее давление пара, которое автома- тически поддерживается ца постоянном уровне. После достижения паром рабочего давления устройство опускается ца кабеле на забой скважины. Вырабатываемый электрическим парЬгецератэром 4 рабочий пар по паропэдводящей трубке 5 подается в отдельные З изэлцрэваццые полости 10 нагревательного кольца 2, Прц атом тепловая энергия кондецсируюаего пар нередаегся на забой, где происходит цлавлецие льда. Вода, образующаяся при этом, удаляется по водоотсасыва 40 юшей трубке 7 и поступает в вэдэсборную емкость 6, а коцдецсат, образовавшийся в отдельных изэлироваццых полостях 11, отво дится пэ коцдецсатоотсасывающей трубке 12 и также поступает в вэдэсбэрцую емкость 456. По мере прохэдки скважины керн заполняет колонковую трубу 1 и при подъеме устфрайства поддерживается утащиваемыми кер- ноудерживающими зубьями 3.Предлагаемэе устройство позволяет полу+ чать качественный необводненный керн, исключить нерациональное оплавление стенок, скважины и керна и устранить образование на них конденсата в процессе бурения за счет того, что пар, служащий источником энергии для плавления льда, конденсируется в изолированной полости нагревательного кольца 2 и не попадаег в забой скважины, а вода, образующаяся при контакте нагревательного кольца со льдом, отсасывается под вакуумом в водосборную емкость 6.ф ормула изобретенияУстройство для бурения скважин во льду с отбором керна, содержащее колонковую трубу с утапливаемыми керноудерживающими зубьями, оснащенную по торцу полым нагревательным кольцом, электрический парогенератор, сообщаемый с полостью нагреватель-. ного кольца посредством пароподводящих трубок, и водосборную емкость с насосом, сообщаемую с призабойцой зоной скважины че-. рез водоогсасывающие трубки, о т л и ч ао щ е е с я тем, что, с целью получения ,еобводненнэго керна льда, пространство нагревательного кольца разделено радиальными перегородками на изолированные полости, одни из которых соединены с пароподводящими трубками, а другие с конденсатоогсасывающими трубками, которые присоединены к водоотсасывающим трубкам,2, Устройствопоп. 1, о тли ча ю - щ е е с я фтем, что место соединения конденсатоотсасывающих трубок с водоотсасывающими расположено перед нагревательным кольцом.Источники информации, принятые в о вниманйе при экспертизе:1, Ав торск ое свидетельство СССР127629, кл, Е 21 В 49/02, 1959.2. Авторск ое свиде тельство СССР242083, кл. Е 21 В 49/02, 19661. Техрец Н. Анцрейчук Корректо Гарас актор С. Титов Подписи оекомитета Совета Министров СССретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 ОО Тираж 757Государственногопо делам изот3035, Москва, Ж Заказ 2004 ЦНИИ