Документ описывает патент на гидравлическую резонансную камеру, предназначенную для бурения глубоких скважин с использованием гидроударников. Устройство снижает давление над камерой и создает гидравлический колебательный контур, что увеличивает эффективность бурения и позволяет достигать глубины до 4000 м. Результаты использования камеры показали значительное улучшение скорости проходки скважин по сравнению с традиционными методами.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 28403
(51) E21B 4/14 (2006.01)
E21B 4/06 (2006.01)
E21B 43/25 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2012/0619.1
(22) 25.05.2012
(45) 15.04.2014, бюл. №4
(76) Мусабаев Малик Омарович
(56) SU 1375781 A1, 23.02.1988
SU 968295 A1, 23.10.1982
RU 2192534 C2, 10.11.2002
US 6015010 A, 18.01.2000
(54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РЕЗОНАНСНАЯ
КАМЕРА
(57) Гидрорезонансная камера применяется в
геологоразведке при бурении глубоких скважин с
использованием гидроударников.
Гидравлическая резонансная камера, содержащая
корпус с верхним переходником, соединенный с
подводящей магистралью, с тупиком, отличающаяся
тем, что отверстие в верхнем переходнике, не менее
отверстия в бурильной колонне, что снижает
давление над гидрорезонансной камерой и создает
гидравлический колебательный контур, в который
входит насос, подводящая магистраль,
гидрорезонансная камера и гидроударник.
(19)KZ(13)B(11)28403

2. 28403
2
Изобретение относится к горному делу, раздел
бурение скважин.
Известен жёсткий отражатель гидравлических
волн (SU 1375781 А1) от 23.02.1988г., относящийся
к устройствам для бурения скважин в компоновке с
гидроударными машинами и позволяет повысить
эффективность его применения за счёт увеличения
мощности подаваемого потока жидкости и усиления
коэффициента отражения волновой энергии.
Недостатком является отверстие в верхнем
переходнике (10-15 мм), которое создает давление
над отражателем и снижает эффективность его
применения с глубиной скважины.
В отличие от известного, предлагаемое
устройство имеет отверстие в верхнем переходнике,
которое не меньше а равно или больше отверстия в
бурильной колонне и не создает давление над ним и
создается гидравлический колебательный контур в
компоновке с насосом, бурильной колонной и
гидроударником.
Перед автором стояла задача разработать
универсальное, простое и надежное устройство,
которое позволило бы бурить скважины без
повышения давления над гидрорезонансной
камерой, увеличить скорость проходки, увеличить
глубину применения и увеличить проходку за рейс.
В результате пробурена скважина с
гидрорезонансной камерой глубиной более 1500м.
на участке Подорловский Зыряновской ГРЭ.
Проходка за рейс составила 10 м., за 3 часа. Без
гидрорезонансной камеры проходка составляла 3 -
4м за 3,5 - 4часа.
На фиг.1 показано гидрорезонансная камера,
который состоит:
1 - полость бурильной колонны, 2 - бурильная
колонна, 3 - отверстие в переходнике, 4 - корпус
переходника, 5 - полость резонатора, 6 - отверстия в
резонаторе, 7 - корпус резонатора, 8 - тупиковая
полость, 9 - корпус гидрорезонансной камеры, 11 -
тупик, 12 - клапан гидроударника.
На фиг.2 показано отверстие в верхнем
переходнике, 3-отверстие, 4 - переходник, 5 -
полость резонатора.
При закрытии клапана гидроударника в
резонаторе начинает расти давление, клапан и боек
гидроударника схлопываются и наносят удар по
наковальне. Давление в резонаторе
гидрорезонансной камеры начинает двигаться вверх
и часть волны через отверстия в резонаторе уходит в
тупик, а часть уходит в бурильную колонну. В
бурильной колонне волны доходят до насоса и
возвращаются назад к гидрорезонансной камере и
встречаясь с волной из тупика наносят удар по
клапану. На клапан воздействуют волны от тупика,
от насоса и волна образовавшаяся при закрытии
клапана.
Технический результат достигается тем что,
гидравлическая волна, свободно проходит через
отверстие, доходит до насоса и отражается вниз до
гидравлической резонансной камеры, где
встречается с гидравлической волной отраженной от
тупика и совершает работу. Этим достигается
работа гидравлического колебательного контура, в
который входит насос, бурильная колонна,
гидорезонансная камера и гидроударник.
С помощью гидрорезонансной камеры и
гидравлического колебательного контура была
пробурена сважина в Зыряновской ГРЭ участок
Подорловский, глубиной 1500 м., скважина №2963.
Проходка за рейс составила 10 м. за 3 часа, и без
него 3-4м. за 3-4 часа.
Гидрорезонансная камера отличается от
отражателя отверстием в верхнем переходнике и за
счёт чего образуется гидравлический колебательный
контур, снимает давление на насосе и увеличивает
глубину применения до 3500 - 4000 м.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Гидравлическая резонансная камера, содержащая
корпус с верхним переходником, соединенный с
подводящей магистралью и тупиком,
отличающаяся тем, что отверстие в верхнем
переходнике не менее отверстия в бурильной
колонне.

3. 28403
3
Верстка А. Сарсекеева
Корректор Р. Шалабаев