Буровой став

Буровой став

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной пром-сти, в частности к буровому инструменту ,, Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет снижения сопротивления момента вращения и крутильных колебаний бурового става. Буровой став содержит долото, штанги с подсоединительиыми элементами - ниппеле на одном конце и муфтой на другом, расположенные друг под другом со смещением в окружном направлении / прорези под ключ с плоскопараллельными поверхностями, и кольцевые проточки трапециевидного сечения сверху и снизу на участке прорезей. Диаметр проточек равен расстоянию между плоскостями прорезей, а диаметр Пыт штанги на участке расположения прорезей выбирается из соотношения: П Пр пыт(пАол- Пшт)/2, где Пыг - диаметр штанги; диаметр долота. При разрушении шламовых частиц плоскостью прорези уменьшена величина сжатия частицы шлама и, следовательно, уменьшены энергозатраты на ипащение штанги и ее крутигьные колебания. Плоские частицы породы, пооходя в затрубном пространстве и попадая в полость, образованную стенкой сквачины и плоскостной прорезью, меняют свою ориентировку и расклиниваются. Плоскость прорези и тело штанги на ее участке, набегая на частицу породы, сжимает ее и разрушает на мелкие, которые в случае задержки на уступе, обпазованном на корпусе плоскостной про резью и кольцевой проточкой, подвергаются в основном самодроблению, приобретают благоприятную ориентацию и проходят в затрубнос; пр.т.тпангтво к устью скважины. 1 з.п.ф-пы, 3 ил. § (Л СЛ СП 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

„.Я0„„1705541

A t щ)5 Е 21 В 17200

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H a ТОРС:Н0@ Ca pexenmxaV (21) 47086 74/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (22) 20,06.89 (46) 15.01.92. Бюл. N 2 (71) Научно-производственное объединение самоходной горной техники

"Криворожрудмаш" (72) С.Н.Крикуненко, Е.П.Солоха, Ю.В.Моложон и Л.A.Величко (53) 622,24.05(088 8) (56) Справочник и-> алмазному бурению геологоразвед< «ых скважин. >1.:

Недра, 1975, рис,У-21. (54) БУРОВОЙ СТАВ (57) Изобретение относктся к горной прож-сти, в частнос ги к буровому инст-. рументу„ Цель изобретения — повышение эффективности работы за счет снижсния сопротивления момента вращения и крутильных колебаний бург»>огo става, Буровой став содержит долото, штанги с подсоединительными элементами ниппелем на одном конце и муфтой на другом, расположенные друг под другом со смещением в окружном направле >ии, прорези под ключ с плоскопараллель— ными поверхностями, и кольцевые про" точки трапециевидного сече»ия сверху

Изобретение относится к горной промышленности, в ч,>стности к буровому инструменту.

Цель изобретения — повышение эффективности работы эа счет снижения сопротивления моменту вращения и крутильных колебаний бурового става, На фиг.1 представлен общий вид бурового става с долотом, изображены стенки скважи»ы и частицы шлама, раси снизу >.а y«ac r> <. прорезей. диаметр проточек равен ра=с >гг янию между плоскостями пооре эе >, а ди,>ме т;. П ц штанги на учас гке расположения прорезей выбир;ется из сг><тношения: П

<>р — 1>ыт(Г> р» — !)ш,,1/.", где П,„, — диаметр штанги; 1> „,> - диаметр дол< та. При разрушении шла мовых >асти ц плоскостью прорези уменьшена величина сжатия частицы шлама и, следг>ватель:>о, уменьшены энергозатраты на вращение штанги и ее крутигьные колебания, Плоские частицы породы, проходя в затрубном пространстве и попадая в полость, образованную стенк<»> скважины и плоскостной прорезью, меняют свою ориентировку и расклин>ва»тся . Плоскость прорези и тело шта»ги на р<. участке, набегая на частицу породы, сжимает ее и разрушает на мелкие, которые в случае задержки на уступе, образо" ванном >-fa корпусе <ъ><>с>остной прорезью и кольцев<>й проточкой, подвергаются в основном самодр< блению, приобретают благоприятну<> ориентацию и проходят г, 3erpyf;>fn<: >р."ст>ангт во к устью скважины. 1 3,<1." пы, 3 ил. положенные в затрубном пространстве; на фиг.2 — разрез А-A на ф<>г.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Буровой став содержит штанги с ниппельными и муфтовыми реэьбами 2, 3, породора зрушающи и наконечник 4 (Hd пример, шарошечное,, >лг>то) .

На штангах 1 выполне>.ы два участка 5, на которых расположе><ы друг под другом участки с >р резями в ви1705541 де плоскопараллельных поверхностей

6, смещенные в окружном направлении на 90 соответственно на верхнем и о нижнем участках.

Поверхности 6 образуют с телом . штанги ребра 7, диаметральный размер которых, соответственно, совпадает с диаметром тела штанги на участке

9 о 10

На участке 5 имеются сверху и снизу кольцевые проточки 8, диаметр которых равен расстоянию I. между диаметрально противополг>жными плоскостями

6 прорезей, причем сечение проточек имеет трапециевидное сечение с бортовыми наклонными плоскостями 9 и 10, Диаметр штанги на участке расположения прорезей Dtlp выбирают из выраже. ния 20

0я О.т где Э ш — диаметр буровой штанги; 25

D>«- диЬметр долота.

Размерное соотношение D rrp - обеспечивает деформацию частиц шлама на вели .ину, равную 1,5 ее максимального размера (по которому произошло расклинивание), что обеспечивает надежное дробление шлама с различными физико-механическими свойствами.

Свинчивание бурового става осуществляется вращением шпинделя, в кото35 рый эавинчена ведущая штанга ниппельной резьбой, при этом штанга на устье скважины, с которой свинчивается ведущая штанга, фиксируется относительно нижней рамы станка при 40 помощи ключей, вводимых во вторую прорезь от ее ниппельного конца, при этом фиксирукщий ключ рамы выполняет функцию по удержанию висящего става в скважине.

45 !

Развинчивание бурового става осуществляется обратным вращением шпинделя, в который эавинчена первая (ведущая) штанга, при этом ниппельная

50 резьба первой (ведущей) штанги, которая свинчена со шпинделем, фиксируется от разворота относительно шпинделя ключом, вводимым в первую прорезь от ниппельного конца, а последуюi5 щая штанга фиксируется относительно станка при помощи ключей, вводимых во вторые прорези от ниппельной резьб, Процесс бурения происходит следующим образом.

Плоская частица шлама 11 под действием восходящего потока промывочного агента поднимается вверх по затрубному пространству 12, которое образовано стенкой скважи ны и стенкой става.

Частица шлама 11, попадая в затрубное пространство 13, образованное стенкой скважины и плоскостью 6 прорези, может поменять свою перчоначальную ориентацию и расклиниться, заняв новое положение 14.

Плоскость 6, поворачиваясь, набегает на расклиненную частицу 11, 14, деформируя ее силой P от первоначального размера 1 на вели .ину расстояния 1 от обл.-сти соприкосновения частицы шлама с плоскостью прорези до траектории, описываемой ребром 7, образованным плоскостью прорези и телом ш анги при набегании на частицу шлама (траектория ребра 7 изображена пунктиром).

Размер 1, а следовательно, и работа, затраченная на сжатие частицы, эави- 1г от величины диаметра штанги на участке расположения прорези D pp.

Чем ныне диаметр D„p тем меньше рабо i, затрачиваемая на сжатие и разрушение частицы шлама, тем меньше мощность, затрачиваемая на вращение штанги в скважине, Испытывая сжимающую силу Р, шламовая частица 11, 14 разрушается на более мелкие 15, которые продолжают движение вверх с потоком промывочного агента.

Встречая уступ 16 на корпусе штанги, образованный плоскостью прорези . и телом штанги над и под последней, частицы 15 соударяются с ним, причем часть иэ них проходит в затрубное пространство, а часть из-эа неблагоприятной ориентировки задерживается под уступом, накладываются друг на друга, создавая шламовые образования 17.

В этой зоне шламовые частицы прокачиваются по стенкам скважины под воздействием контакта с бортовыми наклонными плоскостями 9 и 10 проточки 8, иэмельчаются, приобретают благоприят— ную ориентировку и соскальзывают в затрубное пространство к устью скважины.

Использование бурового става позволяет уменьшить сопротивление мсменту вращения бурового става и, следовательно, затраты электроэнергии, а также уменьшить крутильные колебания и продлить срок службы бурового оборудования и инструмента.

Формула изобретения

1705541 ь н.- участках расположения прорезей . од ключ сверху и снизу выполнены кольцевые прсточки диаметром, равным расстоянию между плоскостями прорезей под ключ, а диаметр штанги на участке расположения прорезей под ключ выбирается из соотношения

1 ° буровой став, включающий долото и связанные с ними штанги, содержащие ниппельные и муфтовые соединительные элементы, и расположенные друг под другом со смещением в окружо ном направлении на 90 участки с прорезями под ключ в виде плоско параллельных поверхностей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения сопротивления моменту вращения и крутильных колебаний бурового става, 10 ол — 11ыт

D D пр ит 2

1 где B — диаметр штанги на участке

f1 расположения прорезей;

Р ыт — диаметр штанги;

11дд„- диаметр долота.

2. Буровой став по п.1 о т л ич а к шийся тем, что кольцевые проточки имеют трапециевидное сече

20 ние.

1705541

71 Ф

Составитель В. Родина редактор Г.Мозжечкова Техред A.Êðàâ÷óê Корректор A.Oápó÷àð

Заказ 180 Тираж Подписное

ВНИИ1111 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Произв; дственно -нэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101