Снаряд для ударно-канатного бурения скважин
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советскнд
Соцнвлистнческнк
Республик.О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030275 (21) 2103643/22-03 {51) с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Е 21 В 10/36
Государственнмй коинтет
СССР
so делан нзобретеннй к открмтнй
Опубликовано 30,1280, Бюллетень ¹ 48
Дата опубликования описания 30.12ЯО
{53) УДК 622.233, ю051. 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения
B ..B. Верстов, B ..М. Лукин, Б.A. Цыганков и Ю.Ф. Виноградов (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (541 СНАРЯД ДЛЯ УДАРНО-КАНАТНОГО
БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при ударно-канатном бурении скважин в плотных породах.
Известен снаряд для ударного бурения, содержащий герметический стакан с подпружиненным поршнем, взаимодействующий с бойком (1).
Однако такой снаряд обладает малой скоростью проходки в плотных порода-..
Известен также снаряд для ударноконтактного бурения скважин, содержащий долото и ударную штангу с герметизированной, заполненной жидкостью полостью, в нижней части которой расположен подпружиненный поршень (2) .
Этот снаряд наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату и поэтому может быть выбран в качестве прототипа.
Недостатком такого снаряда является то, что в нем эффективность дополнительного динамического воздействия на забой не является высокой, Цель предлагаемого изобретения .повышение эффективности бурения.
С укаэанной целью снаряд снабжен дополнительными породоразрушающими элементами, расположенными в продольных пазах долота и жестко связанными с поршне л.
На фиг.1 представлена принципиальная схема варианта выполнения предлагаемого снаряда; на фиг.2 — разрез
А-А фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б
10 фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В фиг.1; на фиг.5 — разрез Г-Г фиг.1; на фиг.6 — вид снаряда снизу; на фиг.7 и 8 — вид забоя, разработанного сна рядом, соответственно, в плане и
15 разрезе;
Снаряд содержит долото 1 и ударную штангу 2 снабженную герметизированной полостью 3, заполненной жидкостью таким образом, что в верхней ее части остается воздушное пространство.
В нижней части полости 3 содержится круговой выступ 4, на котором размещена пружина 5, удерживающая
25 поршень 6 в нерабочем положении.
Внутренняя часть долота 1 содержит прямоугольную полость 7 с продольными пазами 8 и смонтированными в них. соответственно, траверсой 9 и
gp породораэрушающими элементами 10, 791900 формула изобретения
Снаряд для ударно-канатного бурения скважин, содержащий долото, ударную штангу с герметизированной заполненной жидкостью полостью, в нижней части которой расположен подпружиненный поршень, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повы- шения эффективности бурения, снаряд
35 снабжен дополнительными породоразрушакщими элементами, расположенными в продольных пазах долота и жестко связанными с поршнем.
Источи ик и инФормации, 40 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 215153, кл. E 21 В 1/06, 02,08.65.
2. Патент США Р 3 395 767, кл. 175-293, опублик. 1968. выполненными, например, в виде пикообраэных стержней. Пазы 8 снабжены уплотнительными элементами 11, препятствующими проникновению бурового шлама в полость 7 долота и нижнюю часть полости штанги, заполненных воздухом при атмосферном давлении.
Шток 12 жестко соединяет траверсу 9 с псршнем 6.
В нерабочем положении снаряда пружина 5 удерживает породоразрушающие элементы в отверстиях заподлицс с режущей кромкой долота 1. В верхней части штанга 2 снабжена перевсдником 13, служащим для соединения снаряда с канатныМ замком (на фиг.1 условно не показан), обеспе-чивающим повороты долота вокруг своей оси после каждого удара по забою.
Работа снаряда осуществляется следующим образом.
Снаряд подвешивается над забоем на расстоянии, рациональном для работы в плотных породах, а затеи сбрасывается на него механизмом бурового станка. После. сброса снаряд под действием силы тяжести падает вниз и ударяет режущей частью долота 1 по забою, которое внедряется в породу. В момент этого основногс удара, вследствие действия силы инерции, жидкость, заполняющая полость 3, продолжает двигаться вниз и производит гидродинамический удар по поршню 6. Вследствие этого удара породоразрушаюпие "-лементы
10 начинают ускоренно двигаться вниз и внедряться в породу забоя. Следует отметить, что относительно небольшая суммарная масса поршня 6, штока 12 и породоразрушающих элементов 10 обеспечивают достижение значительной скорости движения поро доразрушающих элементов в сторону забоя.
Относительно малая поперечная площадь активной части породоразрушающих элементов в сочетании с их высокой скоростью движения позволит им эффективно внедряться в забой и разрушать его, образуя в породе углубления 14.
После завершения основного и дополнительного ударов снаряд вновь поднимается над забоем (при этом поворачивается с помощью канатного замка на некоторый угол), а затем вновь сбрасывается на забой, и цикл © работы снаряда повторяется с внедрением породоразрушающих элементов в новых точках забоя.
B результате некоторого времени работы снаряда в породе забоя образуется разрыхленная зона в виде кольдевого углубления 15, способствующего увеличению скорости разрушения породы при основных .ударах долота по забою за счет того, что куски
;р породы будут скалываться и сдвигаться в сторону этой разрыхленной зоны.
Такое выполнение снаряда повышает эффективность его бурения.
791900 л-л
Фмй.й в ag
Г- Г
Фию. 5
4. ис. б
Фнв.1
Корректор И. Муска
Подп ис ное
61 в .
Состав итель, Н. Надеждина
Редактор Л, Герасимова Техред С,Мигунова
Заказ 9414/31 Тираж 626
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óìãîðîä, ул.Проектная, 4