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, отличающаяся тем, что внутренние боковая и торцевая поверхности запорного органа снабжены соответственно кольцевым и дисковым постоянными магнитами, а верхняя часть штифта ответными кольцевым и дисковым постоянными магнитами, при этом кольцевые и дисковые магниты запорного органа и штифта обращены один к другому одноименными полюсами.

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. E21В 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 (см. авт.св. СССР № 451832, кл. Е21В 10/00, 1975 г.).

Недостатком данной коронки является малая надежность срабатывания запорного узла при микровыбросах из-за большой вероятности его заклинивания на штифте. Объясняется это тем, что запорный орган устанавливается на штифте с зазором и при эксцентричной нагрузке от давления выбросами газа велика вероятность перекоса его относительно штифта. Этому способствует и попадание угольной пыли в зазор между запорным органом и штифтом. Все это снижает эффективность работы коронки.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение надежности срабатывания запорного органа и, как следствие этого, повышение эффективности работы коронки.

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, согласно изобретению внутренние боковая и торцевая поверхности запорного органа снабжены соответственно кольцевым и дисковым постоянными магнитами, а верхняя часть штифта - ответными кольцевым и дисковым постоянными магнитами, при этом кольцевые и дисковые магниты запорного органа и штифта обращены один к другому одноименными полюсами.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена коронка в исходном (транспортом) положении.

Буровая коронка содержит корпус 1 с промывочным каналом 2, породоразрушающими элементами 3 и установленный в полости корпуса 1 запорный орган 6 с лопастями 4 в его верхней части. Породоразрушающие элементы 3 выбираются в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород и могут быть выполнены как в виде твердосплавных пластин, так и в виде синтетических алмазных вставок. Запорный орган 6 установлен в полости корпуса 1 коронки посредством вертикального штифта 5, который закреплен в глухом пазу корпуса 1. Запорный орган 6 и штифт 5 оснащены дисковыми 7 и цилиндрическими 8 и 9 постоянными магнитами. Магниты 5 установлены на обращенных один к другому торцах запорного органа 6 и верхнего торца штифта 5, а магниты 8 и 9 соответственно на внутренней боковой поверхности запорного органа 6 и наружной поверхности штифта 5, причем и дисковые магниты 7, и кольцевые магниты 8 и 9 ориентированы одноименными полюсами навстречу друг к другу. При такой схеме установки исключается заклинивание запорного органа 6 на штифте 5, т.к. постоянные дисковые магниты 7 и кольцевые магниты 8-9 отталкиваются один от другого как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это обеспечивает свободное перемещение запорного органа 6 относительно штифта 5 благодаря автоматической регулировке осевого и радиального зазоров и при встрече пластов, склонных к микровыбросам, запорный орган 6 гарантированно перекроет осевой канал 10 бурового става 11, на котором буровая коронка опускается на забой скважины.

В процессе бурения под давлением промывочной жидкости запорный орган 6, преодолевая сопротивление дисковых магнитов 7, опускается вниз и открывает кольцевой канал между корпусом 1 буровой коронки и запорным органом 6, обеспечивая нормальный процесс бурения. В момент микровыброса запорный орган 6 под действием давления газа и дисковых магнитов 7 поднимается вверх и перекрывает канал 10 полости бурового става 11, предотвращая заштыбовку полости бурового става.

Применение предложенной коронки повышает эффективность ее работы благодаря надежной работе запорного органа.