Устройство для бурения шурфов и скважин большого диамерта в мягких породах

Устройство для бурения шурфов и скважин большого диамерта в мягких породах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссноз Советсккк

Соцнапнсткчееккх

Республик (11) 61 53. 91 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено0204.76 (21) 2343129/22-03 с присоединением заявки,% (23) Пркоритег (43) Опубликовано 150778 Бюллетень И 26 (45) Дата опубликования -описания 0 906 78 (51) М. Кл.

Е 21 В 9/02 E 21 D 1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (оЗ) УДК 622.24.085.4 (088.8) (72) Авторы изобретения с . A. Брылов, л. Г . Грабчак, A. H. попон, Г. и. сысоев и Б.Н.Кузовлев (71) 3

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе аявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШУРФОВ И СКВАЖИН БОЛЬШОГО

ДИАМЕТРА В МЯГКИХ ПОРОДАХ

Известно устройство для бурения скважин, включающее бурильную трубу с буровым органом на конце, шнековую колонну и привод, обеспечивающий вра,ение бурильной трубы и шнековой колонны в противоположные стороны «11 .

Однако бурение с одновременной обсадкой скважины невозможно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 10 .мому результату является устройство для бурения, включающее буровой инструмент, колонну труб, жестко соединенную на конце с конусно-цилиндрическим корпусом, шнековую колонну с 16 забурником и редуктор, шестерня которого жестко соединена со шнековой колонной (2) .

Разбуренная порода удаляется из забоя шнековым транспортером. Шнековая колонне и колонна тРУб, приводятся во вращение от бурового станка, расположенного на поверхности. Каждая колонна имеет индивидуальный привод от редуктора, установленного на станке.

Недостатки известного устройства— сложность конструкции привода колонн с.двойным вращением, невозможность одновременной с бурением обсадки стенок шурфа или скважины. Кроме,того, при наращивании труб и шнеков необходимо отсоединять колонну труб и шнековую колонну от обоих вращателей и затем с большой точностью подгонять по длине наращиваемые отрезки.

Цель изобретения — повышение эффективности проходки скважин в мягких породах. указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено обсадной трубой с подпружиненными дисковыми роликами, контактирующими со стенками скважины, и приемной камерой, жестко скрепленной с выполненным в виде ножей буровым инструментом, размещенной в конусно-цилинПрическом корпусе и выполненной иэ двух спиральных лотков с боковыми стенками, центральной трубы с окнами и корпуса редуктора, жестко соединенных между собой, при этом обсад ная труба связана с конусно-цилиндрическим корпусом посредством байонетного соединения, а редуктор. выполнен планетарным.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез A — А фиг. 1.

6151

Устройство включает приводимую во вращение от привода бурового стан ка, расположенного на поверхности, шнековую колонну 1 с забурником 2.

Йнековая колонна вместе с бурильной трубой 3 представляет собой шнековый транспортер. Бурильная труба 3 жестко соединена с конусно-цилиндричес ким корпусом 4, который связан посредством байоиетного соединения с обсадной трубой 5. При работе устрой; ства, связанные между собой буриль- 10 ная труба 3, корпус 4 и обсадная тру" ба 5 не вращаются, так как удерживаются от вращения специальными подпружинейными роликами 6. Шнековая дсолонна вварена so втулку 7, на кщ;р.- )5 рой на шпонке закреплено зубчатое, колесо 8, представляющее собой вместе с шестернями 9 и 10 планетарную передачу. Шестерня 9 насажена иа неподвижную ось, связанную жестко с корпусом 6

4. При вращении шнековой колонны вправо шестерня 1О,вращается в противоположную сторону. С шестерней 10 жестко связана приемная камера, которая образуется спиральными лотками

11, приваренными к нйм боковыми стен- 5 нами 12 и центральной трубой 13.

Упорные подшипники 14-16 позволяют приемной камере вращаться вокруг шне-. ковой. колонны 1. К спиральным лоткам жестко крепится буровой: инструмент

17.. Периферийная часть бурового инструмента иэ-эа шарнира и пружинно-го устройства 18 при..левом. вращении. шнековой колонны складывается, обеспечивая при подъеме свободный прохо устройства через обсадную колонну.

Труба 13 имеет окна 19, предназначенные для пропуска выбуренной породы в шнековый транспортер.

Первая от забоя секция обсадной 40 трубы изготавливается металлической, В нижней части она при помощи байо- нетного соединения крепитоя к корпусу 4. Остальные секции обсадной тру- бы изготавливаются из стеклопластика, причем пластины из этого материала сворачивают в кольца непосредственно у устья скважины перед ее креплением. Отдельные секции обсадной трУбы соединяются между собой болтами. В случае необходимости герметнэации швы между ними промазываются эпоксидной смолой с последующей обмоткой синтетическим материалом.

Устройство работает следующим образом.

При вращении шнековой колонны эа,бурник 2 выбуривает породу в цент- ральной части забоя. Буровой инструмент 17, вращаясь .в сторону, противоположную вращению шнековой колонны, разрушает породу в остальной части забоя. Выбуренная порода подается на спиральный лоток ll приемной камеры и, благодаря подпору, перемеща.

91 ется к окну 19, поступая непосредственно в шнековый транспортер, выдающий породу на поверхность.

По мере углубления скважины обсадная труба и шнековый транспортер наращиваются.

По окончании бурения скважины ус ройство левым вращением отсоединяет ся от обсадной трубы. При этом пери. ферийные части вожей складываются, и устройство свободно проходит чере обсадную,труВу., Шнековая колонна и колонна труб разбираются, и устройство поднимают на поверхность.

Устройство позволяет вести бурение непрерывно, останавливая его только для наращивания трубы 3, шне. ковой колонны 1 и обсадной трубы 5.

В устройстве рационально, распределяется мощность эа счет разной скорости вращения забурника 2 и бурового инструмента 17. При правильном подборе скоростей вращения можно достигнуть одинаковой средней скорости на забурнике и буровом инструменте.

Предлагаемое устройство обеспечивает бурение с одновременной обсадкой скважины, что весьма существенно при проходке мягких и рыхлых пород, особенно обводненных, и позволяет вести бурение всухую без использования промывочного агента.

Формула изобретения

Устройство для бурения шурфов и скважин большого диаметра в мягких породах, включающее буровой инструмент, колонну труб, жестко соединенную на конце с конусно-цилиндрическим корпусом, шнековую колонну с эабурником и редуктор, шестерня котораго жестко соединена со шнековой колач ной, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эффективности проходки скважин в мягких породах, оно снабжено обсадной трубой с подпружиненными дисковыми роликами, контактирующими со стенками скважины, и приемной камерой, жестко скрепленно с буровым инструментОм, .Размещенной в конусно-цилиндрическом корпусе и выполненной из двух спиральных лотков с боковыми стенками, центральной трУбы с окнами и корпуса редуктора, жестко соединенных между собой, при этом обсадная труба связана с конусно-цилиндрическим корпусом посредством байонетного соединения, редуктор выполнен планетарным, а буровой инструмент — в виде ножей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 347400, кл. E 02 I3 17/14„ 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 123900, кл. E 21 Э 1/03, 1957.

615191

А-А

Составитель Л.Черепенкина

Texpeul M.Борисова КорректорС.Патрушева

Редактор Е.Яковчик

Филиал ППП .Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3860/22 Тираж 734 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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