коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах

Формула изобретения

Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус с промывочными каналами и установленный в его полости посредством вертикально закрепленного штифта запорный орган с лопастями и дебалансной вставкой в периферийной части, отличающаяся тем, что лопасти запорного органа выполнены в виде спирали или установлены под углом к продольной оси коронки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Известна коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус и запорный орган, установленный в полости корпуса (см. авт. св. СССР № 316846, кл. E21B 10/36, 1971 г.).

К недостаткам данной коронки следует отнести невозможность предотвращения заклинивания начального участка бурового става при микровыбросах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащая корпус с промывочными каналами и установленный в его полости посредством вертикально закрепленного штифта запорный орган с лопастями и дебалансной вставкой в периферийной части (см. авт. св. СССР № 451832, кл. E21B 10/00, 1975 г.).

Данная коронка благодаря использованию дебалансного запорного орана в процессе работы создает вибрацию, что предотвращает заклинивание забойной части бурового става. Однако создание вибрации запорного органа возможно только при значительном расходе промывочной жидкости, а при малом расходе промывочной жидкости достигнуть этого практически невозможно. Это значительно ограничивает область применения данной коронки.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является расширение области применения буровой коронки с достижением того же результата, что и при значительном расходе промывочной жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в коронке для бурения скважин в высокогазоносных пластах, содержащей корпус с промывочными каналами и установленный в его полости посредством вертикально закрепленного штифта запорный орган с лопастями и дебалансной вставкой в периферийной части, согласно изобретению лопасти запорного органа выполнены в виде спирали или установлены под углом к продольной оси коронки.

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 и 2 изображают два варианта выполнения коронки.

Буровая коронка содержит корпус 1, в полости которого установлен запорный орган 2. Запорный орган 2 выполнен с лопастями в его верхней части, имеющими спиральную форму - 3 или прямоугольную - 4. Во втором случае лопасти 4 расположены под углом к продольной оси корпуса 1. Запорный орган 2 снабжен дебалансными вставками 12, расположенными в его периферийной части. Запорный орган 2 установлен с опорой через шарик 5 на вертикальном штифте 6, который закреплен в глухом пазу корпуса 1. Корпус 1 выполнен с промывочными каналами 7, которые могут быть оснащены гидромониторными насадками 8. Корпус 1 коронки оснащен породоразрушающими вставками 9 в виде твердосплавных пластин или синтетических алмазных вставок. Вооружение коронки выбирается в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород. Коронка через ниппель 10 с каналом 11 для подачи очистного агента соединяется с буровым ставом (не показан), посредством которого и спускается в скважину. При нормальном процессе бурения жидкость через промывочные каналы 7 и гидромониторные насадки 8 из бурового става направляется на забой скважины, проходя через лопасти 3 или 4. Благодаря выполнению лопастей спиральной формы или расположению их под углом к продольной оси коронки они создают крутящий момент даже при незначительном расходе промывочной жидкости. Крутящий момент от лопастей 3 и 4 передается на запорный орган 2, который также начинает вращаться на шарике 5. При вращении запорного органа 2 посредством дебалансной вставки 12 создаются колебания, которые передаются корпусу 1 коронки, что предотвращает ее заклинивание, а следовательно, и заклинивание забойной части бурового става. В момент микровыброса газа запорный орган 2 под действием давления газа, поступающего через промывочные каналы 7 и гидромониторные насадки 8, воздействующего на его нижний торец, поднимается вверх и перекрывает проходное сечение ниппеля 10, предотвращая попадание шлама в полость бурового става.

Применение предложенной коронки расширяет эффективную область ее применения.