Электроимпульсный буровой снаряд

(ю) БУ (и) 736029 А 1Я)З ЕИСЗ 7 18 СОЗОЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКОСУДАРСТВЕННОЕ НАТЕЙТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСИАТЕНТ ССССАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ (21) 166195503 (22) 19.03.73 (46) 3810.93 Бюп. Йа 39-40 Щ) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте июСМ.Кирова (72) Адам АМ (4) элекнфОиипУльсный БУРОВОЙ снА- РЯД10 Изобретение относится к буровым устройствам. именно к злектроимпульсным буровым снарядам, и может найти применение при проходке скважин, особенно в крепких горных породах с промывкой водой.Известен электроимпульсный буровой снаряд, состоящий иэ токопроводов, разделенных изоляцией. При использовании этого бура разрушение горной породы осуществляется электрическими импульсными разрядами, подводимыми к неподвижному буру. Разрушенная порода выносится на поверхность промывочным агентом, и бур опускается.Существенным недостатком этого бура является ограниченная воэможность обеспечения значительного электрического сопротивления его призабойного узла в промывочной среде с высокой электропроводностью, например, воде. Использование различных конструктивных усовершенствований, покрытий электродных систем изоляционными материалами, лаками и т,п, позволило незначительно увеличить сопротивление наконечников. А для предотвращения основного количества утечек импульсных токов сопротивление буровых наконечников должно быть достаточно большим.Целью изобретения является повышение электрического сопротивления бурового наконечника снаряда в злектропроводящей среде.Одновременно предусматриваются различные пути увеличения эффективности бурения.Цель достигается тем, что электродная система бурового снаряда выполнена в виде электродной ячейки. причем электроды электродной ячейки расположены так. что образуют форму, близкую к сектору круга,Это ясно иэ рассмотрения другого крайнего случая - размещения электродов по радиусу скважины; В этом случае при повороте такой электродной системы на небольшой угол. электроды, расположенные ближе к оси вращения, пройдут много меньший путь. чем электроды, находящиеся на окружности. Поэтому импульсный разряд, развивающийся между электродами у оси вращения произведет значительно меньшее разрушение, Поворот же на большой угол приведет к тому, что ближе к стенкам скважины на забое останутся неразрушенные участки. При расположении электродов по сектору круга забоя скважины разрушение породы электрическими разрядами наиболее равномерно. 20 25 30 35 40 45 50 На фиг.1 изображен злектроимпульсный буровои снаряд, общий вид: на фиг,2 - сечение по линии А-А; на фиг.З. сечение по линии Б-Б на фиг,1. Электроимпул ьсный буровой снаряд состоит из корпуса 1, выполненного в виде трубы, К неи подсоединена наружная коронка 2, которая для снижения утечек токов может быть футерована изоляцией. Для подвода к буровому наконечнику импульсов высокого напряжея служи токопровод 3, по жиле 4 которого передают высоковольтные импульсы, а оплетку 5 заземляют или по ней передают импульсы противоположной полярности. В верхней части снаряда укреплен сальниковый узел, состоящий из переходника 6 и кольца 7 и служащий для ввода в снаряд импульсов высокого напряжения и промывочного агента. Нижний конец токопровода 3 контактирует с втулкой 8 короночного изолятора 9, выполненной в виде стакана. Со втулкой Я соединено два высоковольтных электрода 10, которые с целью предотвращения утечек покрыть 1 изоляцией 11. В плоскости нижнего торца снаряда между этими электродами расположен заземленный стержневой электрод 12, который наклонно прикреплен к внутренней стенке наружной коронки 2. снабженной резцами 13.Промывочный агент в полость снаряда подается по трубке 14, которая одновременно служит звеном, передающим вращение снаряду. Чтобы обеспечить передачу импульсов высокого напряжения к призабойному узлу, верхний конец,абеля соединен с контактным кольцом 15, одетым на кольцо 16.В короночном узле промывочный агент, закачиеаемый в снаряд по трубке 14, проходит по продольным каналам 17 короночного изолятора 9, и, обогатившись на забое продуктами разрушения, через окна 18 выходит в затрубное пространство выходу промывочного агента иэ снаряда в верхнем конце его препятствует сальниковая набивка 19, поджимаемая гайкой 20).На корпусе снаряда 1 с помощью ограничительных колец 21 укреплен направляющий фонарь 22 с продольными каналами 23.Электродная ячейка изображена на фиг.З.Работа злектроимпульсного бурового снаряда заключается в следующем.В снаряд по трубке 13 закачивают промывочный агент, который по зазору между кабелем 3 и корпусом снаряда 1 продольным каналом 17 короночного изолятора 9 попадает к забою скважины. Отсюда черезокно 18 наружной коронки 2 он выходит в затрубное пространство, по которому и поднимается на поверхность, пройдя в призабойной зоне по продольным каналам 23 направляющего фонаря 22. 5Скважинообразование происходит при вращении электродной ячейки относительно центральной оси трубки 14,Импульсы высокого напряжения подво дят по кабелю 3 к высоковольтным электродам 10, наружную коронку 2 с электродом 12 заземляют (или подводят импульсы другой полярности). Импульсные разряды развиваются между высоковольтными электродами 15 10, электродом 12 и наружной коронкой 2. Увеличению эффективности разрушенияФормул а изобрете н и я201. ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЙ БУРОВОЙ СНАРЯД, состоящий иэ токопроводов, разделенных изоляцией, отличающийся тем, что, с целью повышения электрического сопротивления бурового наконечника сна способствует наличие на участках у наруж ной коронки 2 резцов 13. которые из-за давления на них внедрятся в породу и сжимают ее, чем обеспечивают увеличенную глубину откольной воронки и снижение электрической прочности породы, При перемещении электродной ячейки снаряда в скважине (перемещение может быть вращательным с постоянной скоростью вращения, с переменной. вращательно-поступательным и т,д.) получают забой заданного сечения. Траектория движения в горизонтальной плоскости определяется направляющим фонарем 22, Резцы 13 при перемещении забойного узла доразрушают породу, нарушенную импульсными разрядами, но не оторванную от массива,ряда в электропроводящей среде, его электродная система выполнена в виде электродной ячейки,2, Снаряд по п.1, Втличающийся тем, что электроды электродной ячейки расположены так, что образуют форму, близкую к сектору круга,ФиЗ Редактор М. Якименко орректор М. Петрова витал Заказ 3188 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва,Ж, Рауаская наб., 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина оставительехреа М.Мо 730029 Л"л