Устройство для бурения скважин большого диаметра

Устройство для бурения скважин большого диаметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО .ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, включающее колонну-оболочку с вибратором на ее верхнем оголовке, турбобур с долотом , буровой став, установленный в опорной раме и состоящий из секций напорного и пульпоотводящего трубопроводов, отличающеес я тем, что, с целью снижения энергоемкости и упрощения конструкции, опорная рама жестко соединена с колонной-оболочкой , в центре которой выполнено отверстие некруглой формы, а секции напорного и пульпоотводящего трубопроводов бурового става расположены параллельно друг другу и размещены в отверстии опорной рамы с возможностью осевого перемещения и отклонения под углом к оси колонны - оболочки в любой плоо S скости.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1198207

А (511 4 Е 21 D 1/06

- -.,,у

13 % рв!1ИОТг."- (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

КАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3692312/22-03 (22) 05.01.84 (46) 15.12.85. Бюл. Р 46 (72) Л.С.Блинков, И.П.Хисный, Г.Л.Лацюга, А.А.Рыбалка и В.И.Либерман (53) 622.24(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 181582, кл. Е 21 D 1/06, 1963.

Авторское свидетельство СССР

У 123108, кл. Е 21 D 1/06, 1958. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, включаюдее колонну-оболочку с вибратором на ее верхнем оголовке, турбобур с долотом, буровой став, установленный в опорной раме и состоящий из секций напорного и пульпоотводящего трубопроводов, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и упрощения конструкции, опорная рама жестко соединена с колонной-оболочкой, в центре которой выполнено отверстие некруглой формы, а секции напорного и пульпоотводящего трубопроводов бурового става расположены параллельно друг другу и размещены в отверстии опорной рамы с возможностью осевого перемещения и отклонения под углом к оси колонны — оболочки в любой плоскости.

2. Устройство па п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорная рама выполнена из четырех балок, подпружиненных в поперечном направl 198207 ленни, при этом поверхность каждой балки, обращенной внутрь отверстия, выполнена выпуклой.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для бурения из-под ножа колонны-оболочки с целью ее погружения в грунт, Цель изобретения — снижение энергоемкости и упрощение конструкции, На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг,2 — сечение А-А .на фиг,l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.l; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2, Устройство для бурения скважин большого диаметра включает колоннуоболочку 1 с ножом 2, на верхнем оголавке которого смонтирован кольцевой вибратор 3. Внутри колонны-оболочки установлена опорная плита 4 с внутренним отверстием 5 прямоугольной формы, Балки 6, образующие отверстие, установлены с возможностью перемеще ния в плоскости опорной плиты 4 и имеют пружины 7, а поверхность балок

6 выпукла., вершина полукруга 8 обращена внутрь отверстия 5. Буровой став 9 размещен внутри опорной плиты 4 и его секции состоят из пульпоотводящих 10, воздушных 11 и напорных 12 трубопроводов, соединенных фланцами 13. Каждый фланец !3 выполнен овальнои формы и сварен с концом трубопроводов 10 — 12. Приемная пульпоотводящая труба 14 расположена вдоль турбобура 15, подвешенного на ставе, а ее всасыва ощее отверстие 16 находится непосредственно над долотом 17. Ограничитель 18 перемещения долота может быть подвешен на турбобуре. Пульпоотводящая труба 14 сообщается с воздушным трубопроводом каналом 19.

Устройство работает следующим образом.

Колонну.-оболочку 1 устанавливают ножом 2 на грунт, включают вибратор

3, и колонна-оболочка погружается в мягкий наносньФ грунт до упора ножа

5 I0

40 в скальный грунт. Вибратор выключают и при помощи грейфера или другого бурового инструмента из внутренней полости колонны-оболочки выбирают наносный грунт. Далее в колонну-оболочку на крюке базовой машины опускают буровой став 9 с ограничителем 18 перемещения долота, турбобуром 15, долотом 17 и опорной плитой 4, которую закрепляют в колоннеоболочке. Когда долото подойдет к забою, но еще не опустится на него, включают подачу воздуха в воздушный трубопровод 11, Воздух аэрирует жидкость в пульпоотводящем трубопроводе, попадая в него через канал 19, и создает обратную циркуляцию жидкости, заполняющей колонну"оболочку.

Затем включают буровые насосы, нагнетающие раствор в напорный трубопровод и приводящие во вращение вал турбобура 15 и долото 17. Став 9 плавно опускают, при этом полусфера

Я балок 6, образующих внутреннее от- . верстие 5, слегка касается поверхностей труб бурового стана. При работе долота, разрушающего скальный грунт, на корпусе турбобура и на буровом ставе возникает реактивный момент, который воспринимается колонной-оболочкой через балки 6 опорной .плиты

4. Сила пружин 7 выбирается такой, чтобы реактивный момент не смог провернуть став в отверстии 5. Активный момент на забое от долота, не имея фиксированной оси вращения (став в отверстии 5 опорной плиты 4 имеет возможность расположиться под углом к оси колонны-оболочки), перемещает долото по всей поверхности забоя, выбуривая скальную породу ниже ножа колонны-оболочки. Этому перемещению способствует неоднородность породы, несбалансированность вращающихся масс долота и вала турбобура. Таким образом, долото, совер шая движение в плоскости забоя и

3 1 вокруг собственной оси, углубляет скважину, выбуривая породу под ножом колонны-оболочки. Ограничитель

18 задает зону действия долота. Вершины полукругов 8 при колебаниях става постоянно прижимаются к ставу, уменьшая раскачивание стрелы базовой машины, но не препятствуя расположению става под углом к колоннеоболочке. Так как длина колонны-оболочки во много раз больше величины радиального перемещения долота, то амплитуда раскручивания крюка базовой машины не превышает 5 — 10 см.

Порода, разрушенная долотом, сразу же из-под долота поступает во всасывающее отверстие 16 приемной пульпоотводящей трубы 14 и далее по пульпоотводящему трубопроводу 10 — на поверхность,. При углублении забоя на расчетную глубину буровой став приподнимают над забоем, включают вибратор и колонна-оболочка опуска198207 4 ется на новый забой. Далее производят, при необходимости,:.наращивание колонны- оболочки и бурового става при помощи фланцев 13, одновременно скрепляющих воздушные, пульпоотводящие и напорные трубопроводЫ. При этом фланцы, например овальной формы, проходя через отверстие 5, слегка раздвигают подпружиненные балки

10 6 и свободно проходят через опорную плиту. Далее продолжают разработку забоя до погружения колонны-оболочки на проектную глубину. Таким образом, при бурении реактивный момент

1 от долота передается не на базовую машину, а на колонну-оболочку, что способствует улучшению условий эксплуатации базовой машины. Применение кольцевого вибратора упрощает

20 конструкцию бурового става, позволяя выполнить его прямолинейным, без изгиба для обхода вибратора.

93207

Д " о .э I f; > э ,:-(::",:, ь у . г

Ф(/Г.,з

9 олаф.

Составитель "),×åðåãèíêèíà

Редактор (?,Китптупинеп Тех; ед.,.(1апь Корректор И (Уска

Заказ 7698/"э? ;"7! (>;> E 4 3 1 Подписное

$1((i(((((i Го суда(>с > Венного комитета СССР

>-:î делам изобретений и открытий

11303">> ((осква> Ж- "-.5> (>аупская наб., д. 4/5

7>.

Филиал ППП Патент"„. г., ":::> ород, Ул. П(эоектнал, 4