SU1620581A1

SU1620581A1 - Electric heat drill for drilling wells in ice

Info

Publication number: SU1620581A1
Application number: SU884651721A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Анатольевич Загривный; Борис Сергеевич Моисеев; Нина Петровна Сафронова
Original assignee: Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение относитс к буровой технике и м. б. использовано дл бурени - плавлени снежно-фирновых и ледовых отложений с отбором керна. Цель изобретени - повышение эффективности работы за счет своевременного обнаружени воды в приза- бойной зоне. На боковой поверхности св занной с коронкой-нагревателем (КН) 1 кер- ноприемной трубы 4 размещена противоава- рийна система в виде линейного нагревател 3 и размещенной над КН 1 нормально замкнутой контактной пары (КП) 2 с пластинами. Через КП 2 нагреватель 3 св зан с источником 8 питани . Между пластинами КП размещены гранулы водорастворимого токонепровод щего вещества, например едкого кали Посредством КН 1 проплавл ют лед и электротермобур погружаетс в скважину. Тала вода удал етс из забо в бак 5 насосом 7 через водоподъемную трубку 6. При отказе системы водоуда- лени уровень воды на забое поднимаетс и достигает КП 2. Гранула раствор етс , пластины КП 2 замыкают и нагреватель 3 подключаетс к источнику 8 питани Тем самым предотвращаетс примерзание элект- ротермобура в скважине и подаетс сигнал о по влении воды на забое 3 ил SS (ЛThe invention relates to drilling equipment and m. B. used for drilling - melting snow-firn and ice sediments with core sampling. The purpose of the invention is to increase the efficiency of operation due to the timely detection of water in the near-bottom zone. On the side surface connected to the crown-heater (KN) 1 of the core-receiver pipe 4 there is an anti-accident system in the form of a linear heater 3 and placed over the KN 1 normally closed contact pair (KP) 2 with plates. Through KP 2, heater 3 is connected to power supply 8. Pellets of a water-soluble tokonoprovozhdenii substances, such as caustic potassium, are placed between the plates of the KP. Ice is melted by KN 1 and the electrothermobur is immersed in a well. The tala water is removed from the intake into the tank 5 by the pump 7 through the lifting tube 6. In the event of a failure of the water removal system, the water level at the bottom rises and reaches KP 2. The pellet dissolves, KP 2 plates close and heater 3 is connected to power supply 8. the freezing of the electrothermal turbine in the well is prevented and a signal is given that water appears at the bottom of 3 silt SS (L

Description

В AT

Изобретение относитс к буровой технике и предназначено дл бурени -плавлени снежно-фирновых и ледовых отложений с отбором керна.The invention relates to a drilling technique and is intended for drilling-melting snow-firn and ice deposits with coring.

Цель изобретени - повышение эффективности работы за счет своевременного обнаружени воды в призабойной зоне.The purpose of the invention is to increase the efficiency of operation due to the timely detection of water in the bottomhole zone.

На фиг. 1 показан электротермобур с вырезом; на фиг. 2 - контактна пара; на фиг. 3 - принципиальна электрическа схема соединений.FIG. 1 shows a thermal with a notch; in fig. 2 - contact pair; in fig. 3 - electrical circuit diagram.

Электротермобур состоит из коронки- нагревател 1, противоаварийной системы, состо щей из нормально замкнутой контактной пары 2 и линейного нагревател 3, керноприемной трубы 4, св занной с коронкой , системы водоудалени , включающей водосборный бак 5, водоподъемную трубку 6 и насос 7, источника 8 питани , которым служит понижающий трансформатор , св занный с коронкой-нагревателем 1 и линейным нагревателем 3 через пару 2.The electric thermal tool consists of a heater crown 1, an emergency response system consisting of a normally closed contact pair 2 and a linear heater 3, a core receiver tube 4 connected to the crown, a water removal system including a catchment tank 5, a lifting pipe 6 and a pump 7, source 8 the power supply used by the step-down transformer associated with the crown-heater 1 and the linear heater 3 through a pair 2.

Нормально замкнута контактна пара 2 состоит из подвижного контакта 9 и неподвижного контакта 10 в виде пластин, размещенных в изол ции 11. Между подвижным 9 и неподвижным 10 контактами установлена легкорастворима в воде и нерастворима в заливочной жидкости гранула 12 твердого токонепровод щего вещества, которым может быть, например, едкий калий. Подвижный подпружиненный контакт 9 закреплен на съемной крышке 13. Неподвижный контакт 10 изолирован от корпуса пластиной 14. Нагреватель 3 закрыт по всей длине защитным кожухом 15 (фиг. 2).A normally closed contact pair 2 consists of a movable contact 9 and a fixed contact 10 in the form of plates placed in isolation 11. Between the movable 9 and fixed 10 contacts it is easily soluble in water and insoluble in a pouring liquid granule 12 of a solid nonconductive substance, which can be eg caustic potash. The movable spring-loaded contact 9 is fixed on the removable cover 13. The fixed contact 10 is isolated from the case by the plate 14. The heater 3 is closed along the entire length of the protective cover 15 (Fig. 2).

Электротермобур работает следующим образомElectrothermobur works as follows

После постановки снар да на забой и подключени к источнику питани начинаетс процесс бурени .After setting the projectile to the bottom and connecting to the power source, the drilling process begins.

Образующа с при бурении вода по системе водоудалени поднимаетс в водосборный бак, керн заполн ет керноприемную трубу.The water formed during drilling rises into the catchment tank through the water removal system, the core fills the core receiver.

При отклонении режима удалени воды с забо от нормального начинает подниматьс уровень воды над коронкой. При погружении нормально замкнутой пары 2 с установленной гранулой 12 в воду гранула 12 вступает в реакцию с водой и раствор етс с выделением тепла. При этом подпружиненный подвижный контакт 9 соедин етс с неподвижным контактом 10, обеспечива надежный электрический контакт, и подклю- . чает к источнику 8 питани противоава- рийный линейный нагреватель 3. Ток протекает по цепи: вторична обмотка источника 8 питани , линейный нагреватель 3, подвижный 9 и неподвижный 10 контакты и корпус керноприемной трубы 4.When the water removal mode from the bottom deviates from the normal one, the water level above the crown begins to rise. When a normally closed pair 2 is immersed with the installed granule 12 in water, the granule 12 reacts with water and dissolves with the evolution of heat. In this case, the spring-loaded movable contact 9 is connected to the fixed contact 10, providing a reliable electrical contact, and a plug-in. It is supplied to the source 8 of the power supply against the emergency linear heater 3. The current flows through the circuit: the secondary winding of the source 8 of the power supply, the linear heater 3, the movable 9 and the stationary 10 contacts and the body of the core receiver 4.

при этом увеличиваетс потребл ема мощность и ток в цепи снар да, что вл етс достоверной информацией о по влении воды на забое, кроме того, при этом обеспечиваютс услови незамерзани снар 5 да благодар выбору мощности нагревател , соответствующей температуре ледника. Наличие в снар де линейного нагревател на керноприемной трубе и нормально замкнутой контактной пары над коронкой позвол ет получить достоверную информа0 цию о наличии воды в призабойной зоне при любых отклонени х от нормального режима работы системы водоудалени и предотвратить аварию, св занную с примерзанием снар да, что весьма важно при буре ,- нии глубоких скважин и значительно повышает эффективность бурени в целом.this increases the power consumption and the current in the projectile circuit, which is reliable information about the occurrence of water at the bottom, besides, it provides conditions for freezing the screen 5 and by choosing the power of the heater corresponding to the temperature of the glacier. The presence of a linear heater on the core receiver tube and a normally closed contact pair above the crown allows to obtain reliable information about the presence of water in the wellbore zone for any deviations from the normal operation of the water removal system and to prevent an accident associated with the freezing of the projectile that it is very important in the course of a storm, - the development of deep wells and significantly increases the drilling efficiency in general.

Claims

Invention Formula

An electric thermal drill for drilling wells in ice, including a crown heater, a core tube connected to it, a water removal system with a drilling fluid connected to the crown surface, and a power source connected to the crown heater, characterized in that work due to the timely detection of water in the bottomhole zone, it is equipped with an emergency response system in the form of a linear heater and a normally closed contact pair with plates made with the possibility of placing between they have granules of a solid non-conductive water-soluble substance, the contact pair is fixed above the crown heaters, and the linear heater is placed on the lateral surface of the core receiver tube and is connected to the power source through the contact pair.

0

C

15

eight

FIG. 2

9,10

h