Термомеханическое бурение, страница 3

Устройство работает следующим образом:

При работе в режиме термомеханического бурения скважин атмосферный воздух с загрязнениями в виде технологических и атмосферных твердых и каплеобразных частиц, а также парообразной влаги, поступает в фильтр 11, где отражается и по всасывающему патрубку 10 направляется в компрессор 9 для получения сжатого воздуха заданного нормированного значения, при этом привод 12 компрессора 9 находится в режиме максимальной скорости вращения. Сжатый воздух по магистральному патрубку 8 поступает через открытый регулирующий клапан 23, выключенный теплообменник 6, адсорбер 7 (регулирующий клапан 22 закрыт и в трубопроводе 21 не наблюдается движения сжатого воздуха), где осушается, т.е. очищается от парообразной влаги и далее по магистрали 5 подачи воздуха направляется к огнеструйной горелке 2, куда также по магистрали 3 подается топливо, в результате осуществляется термодинамическое бурение скважин.

Процесс регенерации адсорбера 7 осуществляются при удалении выбуренной массы из скважин, когда не требуется осушка воздуха, являющегося окислителем при сгорании топлива в огнеструйной горелке 2. Для увеличения срока эксплуатации адсорбера путем снижения интенсивности истирания его зерен, что наблюдается при равнообъемном пропускании через адсорбер 7 как осушаемого, так и регенерируемого объема воздуха, процесс десорбции осуществляется 15-20% объемам регенерируемого воздуха от объема осушаемого воздуха. Это достигается снижением давления регенерации и повышением температуры воздуха, поступающего на регенерацию адсорбера по сравнению с температурой воздуха, поступающего на осушку (см., например, Серпионова В.И. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969, 388 с. ил.). В этом случае с пульта управления автоматически или вручную осуществляют частичное открытие регулирующего клапана 22 и частичное закрытие регулирующего клапана 23, таким образом, чтобы через включенный теплообменник 6 и адсорбер 7 проходило около 17% воздуха, вырабатываемого компрессором 9 с давлением регенерации, которое значительно ниже давления сжатого воздуха, поступающего на осушку, а остаточная (около 83%) масса воздуха через частично открытый регулирующий клапан 22 по трубопроводу 21 поступает непосредственно в магистраль 5 подачи воздуха. Воздух после адсорбера 7, насыщенный влагой десорбции, также направляется в магистраль 5 подачи воздуха, откуда после смешивания с основным потоком воздуха, поступающим по трубопроводу 21, направляется в скважину для удаления выбуренной массы.

Рис.(1). Схема устройства для термомеханического бурения скважин.

Эти станки являются универсальными машинами, позволяющими вести бурение скважин в сложных горно-геологических условиях с перемежающимися породами различной крепости и структуры. Эффективность разрушения твердых горных пород достигается за счет комбинированного воздействия на породу различных механических и немеханических способов бурения.

Схема станка термомеханического бурения показана на рис. 2. Станок оснащен термошарошечным рабочим инструментом. Высокотемпературные газовые струи, вытекающие из сопел / термобура, разрушают и ослабляют горную породу на забое скважины. С помощью шарошечного бурового инструмента 2 производится разрушение породы. Термошарошечный рабочий инструмент, закрепленный на штанге 3, вращается с помощью вращателя 4. Рабочие компоненты — керосин, кислород и вода — подаются к входному коллектору 5 на вращателе и далее по каналам в штанге поступают к горелке термобура. Разрушенная порода выносится парогазовойсмесью.

Станки термошарошечного бурения позволяют вести проходку скважины шарошечным долотом, с последующим расширением до необходимого диаметра термобуром.

Устройство термомеханического бурения твердых горных пород работает следующим образом.рис.(3)