УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ И ЗАЩИТЫ ПОЧВЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИНЫ
DEVICE FOR DIRECTION DRILLING WITH CIRCULATION AND SOIL PROTECTION IN WELL CONSTRUCTION

Предложение относится к бурению скважин и предназначено для обеспечения циркуляции промывочной жидкости и защиты почвы от разлива промывочной жидкости при строительстве скважины.
Известен «Способ защиты почвы от осолонения при строительстве скважины» (патент RU №2058473, МПК Е21В 21/06, опубл. Бюл. №11 от 20.04.1996 г.), включающий сооружение земляного котлована для сточных вод и его гидроизоляцию, причем перед сооружением земляного котлована на предполагаемом месте его расположения определяют направление возможных фильтраций сточных вод путем выявления направления падения проницаемого пласта, затем за земляным котлованом напротив направления возможных фильтраций сточных вод сооружают гидрозащитные земляные емкости для пресных вод, в зоне расположения земляного котлована и гидрозащитных земляных емкостей бурят наблюдательные шурфы, при этом гидрозащитные емкости заполняют пресной водой и поддерживают ее уровень выше уровня сточных вод в земляном котловане, а по результатам отбора и анализа проб воды из наблюдательных шурфов осуществляют контроль за осолонением почвы.
Недостатками данного способа как устройства являются большие материальные и временные затраты на сооружение герметичного котлована для сточных вод, гидрозащитных емкостей, наблюдательных шурфов, отбор и анализ проб, приводящие к многократному увеличению стоимости строительства скважины.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Буровое устройство для бурения с промывкой, способ проходки скважины в грунте и буровая установка» (патент RU №2282012, МПК Е21В 29/00, Е21В 7/00, опубл. Бюл. №23 от 20.08.2006 г.), включающее буровое устройство для бурения с промывкой, содержащее область разработки для разработки грунта и сборник для приема разработанной буровой мелочи, а также устройство, элементы которого обеспечивают насосное действие на промывочную среду, с помощью которого текучая среда из области заполнения скважины может быть преобразована в поток, посредством которого разработанная буровая мелочь может транспортироваться в сборник, причем оно содержит трубчатый корпус, на котором расположены снизу буровая коронка, а сверху крышка по меньшей мере с одним пропускным устройством для прохода текучей среды, причем крышка и трубчатый корпус окружают внутреннюю полость, сборник для приема буровой мелочи расположен на верхней стороне крышки, а пропускное устройство снабжено клапанным устройством, которое допускает проход через пропускное устройство потока текучей среды, направленного во внутреннюю полость, а при противоположно направленном потоке текучей среды запирает пропускное устройство.
Недостатками данного устройства являются:
- при бурении данным устройством с промывкой происходит загрязнение почвы вследствие разлива промывочной жидкости в области устройства, так как жидкость не откачивается в емкость или другой накопитель;
- затраты времени и средств на непрерывную подготовку промывочной жидкости, для бурения, так как не предусмотрены сбор промывочной жидкости и последующее ее применение;
- затраты времени на периодическую очистку накопителя буровой мелочи, так как иной способ удаления буровой мелочи не предусмотрен.
Технической задачей предлагаемого устройства является создание надежной в работе и дешевой в изготовлении и применении конструкции, обеспечивающей циркуляцию промывочной жидкости и защищающей почвы от разлива промывочной жидкости при строительстве скважины.
Техническая задача решается устройством для бурения направления с циркуляцией и защиты почвы при строительстве скважины, содержащим область разработки для разработки грунта, обсадную трубу с режущим инструментом на нижнем торце и пропускным устройством для прохода текучей среды, сборник для приема разработанной буровой мелочи.
Новым является то, что сборник выполнен в виде полой трубы, снабженной сливным патрубком, надетым с возможностью продольного перемещения на обсадную трубу и углубления в область разработки на глубину 0,5-1,5 метра, перепускное устройство выполнено в виде вертлюга, соединенного через ведущую трубу с верхней частью обсадной трубы, причем сверху сборника выполнено сужение, не препятствующее проходу обсадной трубы с муфтами, а сливной патрубок выполнен на расстоянии от верхнего торца и диаметра, не позволяющем излив жидкости через верх сборника, при этом режущий инструмент выполнен с возможностью разрушения области разработки на толщину, превосходящую толщину стенки обсадной трубы с муфтой.
На чертеже изображена схема устройства с осевым разрезом.
Устройство для бурения направления 1 с циркуляцией и защиты почвы при строительстве скважины (на чертеже не показаны), содержащее область разработки 2 для разработки грунта (на чертеже не показаны), обсадную трубу 3 с режущим инструментом 4 на нижнем торце 5 и пропускным устройством 6 для прохода текучей среды (на чертеже не показана), сборник 7 для приема разработанной буровой мелочи (на чертеже не показана). Сборник 7 выполнен в виде полой трубы 8, снабженной сливным патрубком 9, надетым с возможностью продольного перемещения на обсадную трубу 3 и углубления в область разработки 2 на глубину 0,5-1,5 метра. Пропускное устройство 6 выполнено в виде вертлюга 10, соединенного через ведущую трубу 11 с верхней частью обсадной трубы 3, причем сверху сборника 7 выполнено сужение 12, не препятствующее проходу обсадной трубы 3 с муфтами 13. Сливной патрубок 9 выполнен на расстоянии от верхнего торца 14 и диаметром d, не позволяющим излив жидкости (на чертеже не показан) через верх сборника 7. Режущий инструмент 4 выполнен с возможностью разрушения области разработки 2 на толщину S, превосходящую толщину стенки обсадной трубы 3 с муфтой 13.
Устройство работает следующим образом.
На область разработки 2 соосно ведущей трубе 11 устанавливают сборник 7. При помощи обсадной трубы 3 сборник 7 задавливают в область разработки 2 на глубину 0,5-1,5 метра весом вертлюга 10, ведущей трубы 11 и обсадной трубы 3. Далее навинчивают обсадную трубу 3 с режущим инструментом 4 на нижнем торце 5 и через сужение 12 сборника 7 опускают на область разработки 2. Вращением обсадной трубы 3 с режущим инструментом 4 (например, ротором 15) с одновременной циркуляцией жидкости через вертлюг 10 производят бурение направления. Благодаря сливному патрубку 9 буровая мелочь вместе с промывочной жидкостью удаляется из сборника 7 на вибросито (на чертеже не показано), где промывочная жидкость очищается и заново поступает через вертлюг 10, ведущую трубу 11 и обсадную трубу 3 в область разработки 2. Благодаря тому, что сборник 7 углублен в область разработки 2 на глубину 0,5-1,5 метра исключается разлив промывочной жидкости за областью разработки 2. Благодаря тому, что режущий инструмент 4 выполнен толщиной S, превосходящей толщину стенки обсадной трубы 3 с муфтой 13, возможно беспрепятственное наращивание обсадной трубы 3 с муфтой 13.
Таким образом, предлагаемое устройство является надежным в работе и дешевым в изготовлении и применении и обеспечивает циркуляцию промывочной жидкости и защиту почвы от разлива промывочной жидкости при строительстве скважины.