Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в рыхлых отложениях при разработке месторождений полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи. 5The invention relates to a device for drilling wells in loose sediments in the development of mineral deposits by the method of downhole hydraulic production. 5
Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счет автоматического изменения мощности гидравлических импульсов.The aim of the invention is to increase the efficiency of drilling due to automatic changes in the power of hydraulic pulses.
На фиг. 1 изображен гидромонитор- *® ныйбур,. разрез; на фиг. 2 - разрез АЧА. на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.In FIG. 1 shows a hydraulic monitor- * ® nyybur ,. incision; in FIG. 2 - section AChA. in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. one.
Высоконапорный став 1 гидравлически связан с гидромониторными насадка-·5 ми 2, сообщающимися с эжекторами 3, выполненными в корпусе. Эжекторы 3 прикреплены к подпятнику 4 при помощи стяжки 5 и фиксатора 6, выполнены в виде конфузоров 7 и соосно с 20 насадками 2 образуют кольцевую полость 8 для эжекции из призабойной зоны пульпы с твердыми частицами, которые смешиваются с водой высоконапорной струи 9 в камере 10 смете- 25 ния. В стенке камеры 10 смешения расположен диск 11 с лопастями 12, обращенными под углом к потоку. Эксцентричная ось 13 диска 11 вмонтирована в щель 14 внутренней стенки ка- 30 меры смешения под острым углом к оси высоконапорного смешанного с твердыми частицами потока. На нижних торцах эжекторов установлены вспомогательные призабойные насадки 15 под 35 углом к оси гидромонитора, а по образующей нижнего торца корпуса 16 режущие кромки 17, которые формируют боковую поверхность скважины и забой.The high-pressure head 1 is hydraulically connected to the hydromonitor nozzles - · 5 mi 2, communicating with the ejectors 3 made in the housing. The ejectors 3 are attached to the thrust bearing 4 by means of a screed 5 and a retainer 6, made in the form of confusers 7 and coaxially with 20 nozzles 2 form an annular cavity 8 for ejection from the bottomhole zone of the pulp with solid particles that are mixed with water of a high-pressure jet 9 in the chamber 10 estimates - 25 nii. A disk 11 is located in the wall of the mixing chamber 10 with the blades 12 facing at an angle to the flow. The eccentric axis 13 of the disk 11 is mounted in the slit 14 of the inner wall of the mixing chamber at an acute angle to the axis of the high-pressure stream mixed with solid particles. At the lower ends of the ejectors, auxiliary bottom-hole nozzles 15 are installed at an angle of 35 to the axis of the hydraulic monitor, and along the generatrix of the lower end of the housing 16 there are cutting edges 17 that form the side surface of the well and the bottom hole.
Предлагаемый гидромониторный бур работает следующим образом.The proposed hydraulic drill works as follows.
Вода по высоконапорному ставу 1, формируясь в струю гидромониторными насадками 2, поступает в эжекторы 3, выполненные в корпусе 16 и жестко соединенные с подпятником 4 стяжкой 5 с фиксацией посредством штифта 6.Water at a high-pressure head 1, being formed into a jet by hydromonitor nozzles 2, enters the ejectors 3, made in the housing 16 and rigidly connected to the thrust bearing 4 by a coupler 5 with fixation by means of a pin 6.
В результате создавшегося разрежения в начале конфузора 7 через кольцевую полость 8 эжектируется призабойная пульпа с неравномерными включениями абразивных 'частиц. Значительно увеличивает нагрузку на забой смещение пульпы с основной струей воды, которые создают высокоскоростной поток жидкости с неравномерной пульсацией скоростей по сечению. Высокоскоростной поток, взаимодействуя с расположенными под углом к потоку лопастями 12 диска 11, приводит его во вращение, перекрывая с переменным сечением проточную часть камеры смешения как по площади перекрытия, так и по месторасположению перекрывающей плоскости диска 11 в поперечном сечении потока пульпы в камере смешения. Это периодическое торможение одних участков высокоскоростного потока вызывает автоматическое возникновение высокочастотных гидравлических ударов со значительным местным повышением напора.As a result of the vacuum created at the beginning of the confuser 7, the bottomhole pulp with uneven inclusions of abrasive particles is ejected through the annular cavity 8. Significantly increases the load on the face, the displacement of the pulp with the main stream of water, which create a high-speed fluid flow with an uneven ripple in the velocity of the cross section. The high-speed flow, interacting with the blades 12 of the disk 11 located at an angle to the flow, causes it to rotate, overlapping with a variable section the flow part of the mixing chamber both in terms of the overlap area and the location of the overlapping plane of the disk 11 in the cross section of the pulp stream in the mixing chamber. This periodic braking of some sections of the high-speed flow causes the automatic occurrence of high-frequency hydraulic shocks with a significant local increase in pressure.