Устройство для направленного бурения

Устройство для направленного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CI фТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u)771323 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 140978 (2! ) 2663098/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 15.1080. бюллетень N9 38

Дата опубликования описания 25. 10. 80 (51)М. Кл.

Е 21 В 10/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243..2(088.8) (72) Авторы изобретения

М.С.Сафохин, И.Д.Богомолов, К.В.Начев и Л.Е.Маматьев

Кузбасский политехнический институт Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для направленного бурения скважин.

Известно опорно-направляющее S устройство, которое может быть использовано с расширителем для . направленного бурения (1,).

Недостатком этого устройства является недостаточная опорная поверх- еО ность и жесткость, что ведет к малой направленности бурения.

Известно устройство для направленного бурения, включающее исполнительный орган, направляющую штангу с подвижными ступицами и опорные лыжи, шарнирно соединенные с механизмом принудительного распора (2) .

Цель изобретения — повышение точности проводки скважины по заданному направлению.

Поставленная цель достигается тем, что механизм принудительного распора выполнен в виде перекрещивающихся рычагов, .скрепленных в месте пересечения шарниром, при этом одни иэ рычагов концами шарнирно прикреплен к опорной лыже и ступице, а второй шарнирно соединен с другой ступицей и подвижно сопряжен посредством полэуна с опорной лыжей.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3— сопряжение луча фонаря с опорной лыжей.

Устройство для бурения скважин состоит иэ муфты 1, один конец которой соединен с буровым ставом 2 (напрймер, с помощью конической резьбы), а другой выполнен в виде шлицевой обойден 3. Шлицевая обойма подвижно сопряжена с шлицевой голов кой 4 направляющей штанги 5, имеющей на другом конце так же шлицевую головку 6. Шпицевая обойма 3 закрыта крынкой 7, крепящейся к ее торцу.

На направляющей штанге 5 располагаются кольцевые желоба 8, служащие слупицей опорного фонаря. Кольцевые желоба 8 имеют возможность перемещаться вдоль штанги 5. На кольцевых желобах крепятся подшипники 9, saкрытые обоймами 10. На обоймах 10 имеются. проушины 11 (перечисленйые детали входят в ступицу опорного

Фонаря), к которым одним концом посредством осей 12 крепятся рыча771323

4 ги 13. Рычаги имеют общую ось (шарнир) 14. Другие концы рычагов 13 присоединяются к опорным лыжам 15.

Причем одйн конец присоединяется к лыже посредством оси 16, а другой посредством ползуна 17 и паза 18.

Перекрещивающиеся рычаги 13 образуют луч фонаря. Шлицевая головка б подвижно сопряжена посредством шлицевого соединения с муфтой 19. С другой стороны в муфту 19 входит шлицевой конец бурового вала 20, образуя шлицевое соединение 21. С обоих торцов к муфте 19 крепятся крышки

22. Конструкция опорного фонаря, размещенного на буровом валу 20, аналогична описанной. На буровом валу

20 крепится исполнительный орган 23.

На буровом валу 20 и штанге 5 между буртом 24 и кольцевым желобом 8 ступицами опорного фонаря, кольцевым желобом 8 и муфтами располагаются упругие элементы 25, 26, 27 соответственно. Упругий элемент 26 имеет меньшую жесткость. На чертеже не показаны защитные кожухи упругих элементов.

Детали 7, 8, 9, 10, 22 выполнены разъемными, что необходимо для первоначальной сборки направляющего устройства.

Устройство работает следующим образом.

Исходное положение. Упругие элементы разжаты. Шлицевые головки

4, 6 штанги 5 и шлицевой конец бурового вала 20 упираются в крышки

7, 22 соответственно.

Опорное устройство сложено.

Вращение исполнительному органу и поступательное перемещение устройству сообщается от буровой машины по буровому ставу 2, муфте 1, штанге 5, муфте 19, буровому валу 20.

При входе исполнительного органа в контакт с массивом происходит первоначальное сжатие упругих элементов 26, что приводит к сближению ступиц опорного фонаря, при этом лыжи 15 распираются о стенки скважины.

Одновременно со сближением ступиц происходит и сближение концов рычагов 13, прикрепленных к опорным лыжам 15. Сближение происходит потому, что они имеют общую ось 14 и подвижное сопряжение с лыжей 15 за счет ползуна 17, расположенного в пазу 18, который имеется в лыже 15.

Такое крепление лучей фонаря к лыже позволяет устройству в сложенном состоянии и во время скольжения по стенкам скважины сохранять параллельность оси вращения бурового става.

Кроме того, такое крепление рычага к лыжам и рычагов между собой позволяет существенно увеличить жест кость устройства, избежать влияния шлицевых соединений в данном устроистве на прямолинейность бурового става вблизи инструмента.

Конечное ограничение сжатия обеспечивается упором головок 4, 6 штанги 5 и шлицевого конца бурового вала 20 в дйице муфты 1, 19. В случае внезапного изменения диаметра скважины (поломка резцов, сдавливание стенок скважины горным давлением и т.д.) происходит сжатие упругих элементов 25, 27, поэтому опорные лыжи автоматически приспосабливаются к новым условиям. В случае расклинивания устройства в скважине необходимо демонтировать устройство. Для этого прекращается вращение бурового става (вращатель машины выключен). Механизм подачи включается на обратный ход. Поступательное перемещение от бурового става пере20 дается муфте 1. При этом шлицевая головка 4 штанги 5 перемещается в шлицевой обойме муфты 1.

Формула изобретения

При выборе диапазона хода в шлицевой обойме головка упирается в крышку 7 и поступательное перемещение передается штанге 5. Головка б штанги 5 перемещается до упора в крышку 22. Как только произойдет упор, начнет перемещаться муфта

19. При упоре крышки 22 муфты 19 в головку бурового вала 20 начинает перемещаться буровой вал 20 с исполнительным органом.

Так как на упругий элемент 26 теперь не действует усилие подачи, он разжимается, складывая рычаги

13 опорного фонаря.

Устройство для направленного бурения, включающее исполнительный орган, направляющую штангу с подвижными ступицами и опорные лыжи, шариирно соединенные с механизмом принудительного распора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности проводки скважины, механизм принудительного распора выполнен в виде перекрещивающихся рычагов, скрепленных в месте пересечения шарниром, при этом один из. рычагов концами шарнирно прикреплен к опорной лыже и ступи- . це, а второй шарнирно соединен с другой ступицей и подвижно сопряжен посредством ползуна с опорной лыжей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIQA 9 3977468, кл. 166-241, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 585284, кл. Е 21 С 17/00, 1975 °

771323 фиг 1 фиаГ

Составитель Ю.Стрелов

Редактор Г.Моэжечкова Техред М.Петко Корректор И.Муска

Заказ 6653/44 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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