Устройство для бурения скважин

Устройство для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 13.11.79 (21) 2840259/22-03 (51) М. Кл. с присоединением заявки No

Е 21 В 10/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретениЯ и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151281 Бкзллетеиь No46 (53) УДК б22.24 ° 051. . 54 (088.8) Дата опубликования описания 15 ° 12 ° 81 с

В.Л.Гой и В.В.Ткачев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности, а;каменно к устройствам для бурения скважин большого диаметра.

Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус, диск, смонтированный на горизонтальном валу и оснащенный по периферии шарошками, буровой став, соединяющий корпус с двигателем, дополнительный 10 привод, выполненный в виде неподвижного стержня, размещенного внутри бурового става, и жестко закрепленной с ним шестерни, кинематически связанной с валом диска (1).. t5

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, связанная с необходимостью использования специального бурового става, включающего колонну бурильных 20 труб с размещенным внутри нее невращающимся стержнем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство 25 для бурения скважин, содержащее армированный породоразрушающими элементами рабочий диск,, жестко закрепленный на горизонтальном валу, и привод с передаточными механизмами З0 для вращения рабочего диска вокруг собственной оси и продольной оси устройства, первый из которых ;выполнен в виде нескольких промежуточных валов с цилиндрической и конической шестернями, находящимися в зацеплении соответственно с центральной цилиндрической шестерней ротора забойного двигателя и конической шестерней на горизонтальном валу, установленном в нижнем ниппеле статора (2j .

Однако в данном устройстве используются два привода: забойный двигатель для вращения диска вокруг своей оси совместно с горизонтальным валом и двигатель, установленный на поверхности для вращения диска вокруг оси скважины, что ведет к повьваенным потерям энергии и, как следствие этого, к снижению эффективности бурения.

Целью изобретения . является повышение эффективности разрушения забоя путем сокращения потерь поднодимой к рабочему диску энергии.

Цель достигается тем, что передаточный механизм для вращения диска вокруг продольной оси устройства выполнен в виде зубчатого венца на внутренней поверхности статора:, 889822, 5

t0

60 кинематически связанного с цилиндрическими шестернями промежуточных валов, при атом нижний ниппель установлен с воэможностью вращения относительно статора.

На чертеже изображено предложенное устройство, общий вид.

Устройство содержит привод в виде забойного гидравлического двигателя, статор 1 которого заканчивается муфтой 2, а ротор 3 — переводником 4 с центральным каналом 5 для отвода отработанной жидкости к забою скважины. На переводнике 4 выполнена центральная шестерня 6, а в полости муфты — зубчатый венец 7, постоянное межцентровое расстояние между которыми обеспечивается установкой подшипников 8. В зацеплении между центральной шестерней б и . венцом 7. находится промежуточный вал 9 с цилиндрической и конической шестернями 10 и 11. Коническая шестерня 11 находится в зацеплении с конической шестерней 12, закрепленной на горизонтальном валу 13 армированного породоразрушающими элементами рабочего диска 14. Промежуточный вал 9 через подшипники 15 смонтирован в нижнем ниппеле 16 статора 1, установленном в муфте 2, на подшипниках 17, обеспечивающих возможность вращения ниппеля 16 относительно муфты 2 статора 1. Опорами качения для горизонтального вала 13 служат подшипники 18, установленные; в ниппеле 16. Муфта 2 и ниппель 16.образуют маслозаполненную полость, в которой размещены передаточные механизмы привода для вращения рабочего диска 14 вокруг своей оси и продольной оси устройства, первый из которых образован промежуточными валами

9 с шестернями 10 и.ll и находящимися с ними в зацеплении шестернями б и ll соответственно ротора 3 и горизонтального вала 13, а. второй механизм — зубчатым венцом 7 и цилиндрической шестерней 10 промежуточных валов 9.

Устройство работает следующим об. разом.

Рабочая жидкость, подаваемая насосами через колонну труб на лопатки статора 1 и ротора 3, приводит во вращение переводник 4 с центральной шестерней б, при этом шестерня 10, находясь в зацеплении с венцом 7,. укрепленным неподвижно на муфте 2, совершает планетарное движение, вращаясь вокруг своей оси и оси переводника 4, совпадающей с осью скважины. При вращении вокруг своей оси шестерня 10 через вал 9 и коническую пару 11 и 12 сообщает рабочему диску 14, оснащенному породоразрушаюшими элементами, вращательное движение относительно оси горизонтального вала 13. При вращении вокруг оси скважины шестерня 10 через вал 9 и подшипники 15 приводит во вращение ниппель 16, в гнездах которого на подшипниках 18 установлен горизонтальный вал с диском 14. Таким образом, относительно оси скважины вращается также диск 14, каждая точка периферийной поверхности которого совершает сложное движение по забою скважины, а породоразрушающие элементы его разрушают забой. Отработанная в забойном двигателе жидкость через канал 5 переводника 4 поступает на рабочую поверхность диска 14, очищая и охлаждая ее. Затем жидкость поступает на забой, очищая его от разрушенной породы.

Применение предложенного устройства повышает эффективность разрушения забоя скважины эа счет более полного использования мощности привода и исключает необходимость вращения всего бурового става °

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, содержащее армированный породоразрушающими элементами рабочий диск, жестко закрепленный на горизонтальном валу, и привод с передаточными механизмами для вращения рабочего диска вокруг собственной оси и продольной оси устройства, первый из которых выполнен в виде нескольких промежуточных валов с цилиндрической и коническими шестернями, находящимися в зацеплении соответственно с центральной цилиндрической шестерней ротора забойного двигателя и конической шестерней на горизонтальном валу, установленном в нижнем ниппеле статора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения забоя путем сокращения потерь подводимой к рабочему диску энергии, механизм для вращения диска вокруг продольной оси устройства выполнен в виде зубчатого венца на внутренней поверхности статора, кинематически связанного с цилиндрическими шестернями промежуточных валов, при этом нижний ниппель установлен с возможностью вращения относительно статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 659720, кл. Е 21 В 9/14, 1976

2. Патент США Р 3695370, кл. 175 — 106, опублик. 1972 (прототип) .

889822

/2Составитель Н.Панин

Редактор Л.Копецкая Техред И. Гайду Корректор E. Рошко

Закаэ 10917/50 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ . Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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