Гидромониторная буровая головка

Гидромониторная буровая головка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИИ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„, 953171 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.01.81 (21) 3239603/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

Е 21 В 7/18

Гасударственный кемктет

СССР (53) УДК 622.24.

051.59 (088.8) Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08.82

IIo делам кэобретений к еткрмтий (72) Авторы изобретения

В. В. Махиня, Н. А. Друпов, Н. Я. Хижняк, Е. С..Лукьянченко, В. Ф. Слепец, А. И. Молчанов, М. М. Шапараев и А. К. Мурзин

Украинский научно-исследовательский и проектноконструкторский институт подземной гидравли1(еской добычи угля Министерства угольной промышленности, СССР (71) Заявитель (54) ГИДРОМОНИТОРНАЯ БУРОВАЯ ГО,ЛОВ%А=.....

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического бурения скважин.

Известна гидромониторная головка с насадками, изменяющими угол установки насадок в процессе разрушения угля при зауженном сечении в забое скважины (11.

Недостатком такого устройства является то, что с увеличением диаметра скважины резко увеличивается количество насадок и линий резания, что делает гидравлическое разрушение в условиях забоя скважины неэкономичным.

Наиболее близкой к изобретению является гидромониторная буровая головка, включающая стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, при этом струи пересекаются в одной точке, вращая которую, производят разрушение угля по окружности (21.

Недостатком известного устройства является постоянное расположение струй под некоторым углом к оси скважины, что способствует образованию каверн в стенках скважины при изменении скорости подачи или физико-механических свойств угля и в конечном счете приводит к искривлению скважины.

Цель изобретения — уменьшение отклонения скважины от заданного направления.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, снабжено разделительным кольцом, кинематически соединенным со стволами и устаi о новленным с возможностью перемещения вдоль оси скважины посредством плунжера.

При этом разделительное кольцо снабжено режущими ребрами.

На фиг. 1 изображено устройство .в исходном положении, общий вид; на фиг. 2— положение гидромонитор ной буровой головки при встрече с крепкими прослойками породы.

Гидромониторная буровая головка сос2о тоит из распределителя 1 со струеформирующими стволами 2 и 3 с насадками, соединенного с трубчатым ставом 4 подачи.

Распределитель 1 снабжен плунжером 5 и выполняет функцию гидроцилиндра. Струе95317! формирующие стволы 2 и 3 жестко связаны между собой через втулку 6.

Разделительное кольцо 7 снабжено по наружному диаметру режущими элементами, выполненными в виде продольных ребер

8, и соединено с хвостовиком 9. Хвостовик

9 посредством установленных на нем шпонок 10, передает крутящий момент от втулки 6 на разделительное кольцо 7 и свободно перемещается в ней на величину хода плун жер а 5.

Устройство работает следующим образом.

Напорную воду из става 4 подачи через распределитель 1 подают в струеформирующие стволы 2 и 3. Под действием давления из полости распределителя 1 разделительное кольцо 7 перемещается в переднее крайнее положение плунжером 5. При этом струя из ствола 2 протекает над наружным диаметром разделительного кольца 7 между ребер 8, а струя, вытекающая из ствола 3, попадает на его внутреннюю поверхность.

При вращении буровой головки ставом

4 подачи струи, вытекающая из ствола 2, образует кольцевой опережающий вруб, в который при подаче головки заходит разделительное кольцо, а образующийся, при этом центральный керн разрушается струей вытекающей из ствола 3. Одновременно с этим вращающиеся стволы вовлекают во вращение разделительное кольцо 7, которое ребрами 8 зачищает возможные неровности зо стенок скважины.

При переднем положении разделительного кольца 7 стенки скважины оформляются продольно направленной струей, вытекающей из ствола 2, а воздействие на них струи, вытекающей под углом к стенке скважины из ствола 3, полностью исключается.

Это, наряду с механической зачисткой стенок, позволяет получать постоянные размеры скважины по всей ее длине, что решающим образом сказывается на ее на- 4о правленности.

Кроме того, разделительное кольцо 7 повышает эффективность гидравлического разрушения забоя скважины, так как разграничивает зоны воздействия струй на забой и пути оттока отраженной воды от забоя, исключая их взаимодействие между собой, приводящее к потере энергии в струях.

При возникновении сопротивления продвижению разделительного кольца 7, превышающего усилие, создаваемое плунжером 5, что возможно при встрече с крепкими включениями, наличии пропластка и т. п. подача разделительного кольца 7 прекращается, а ствол 3, продвигаясь вперед вместе со стволом 2, совмещает с ним свою зону воздействия на забой и получаемый при этом эффект спаренных струй помогает преодолеть трудный участок скважины.

Как только препятствие для продвижения вперед разделительного кольца 7 устраняется, плунжер 5 перемещает его в переднее положение и отсекает струю, вытекающую из ствола 3, исключая возможность размыва стенок скважины.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить отклонение скважины от заданного направления.

Формула изобретения

1. Гидромониторная буровая головка, включающая стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения отклонения скважины от заданного направления, она снабжена разделительным кольцом, кинематически соединенным со стволами и установленным с возможностью перемещения вдоль оси скважины посредством плунжера.

2. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что разделительное кольцо снабжено режущими ребрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 649818, кл. Е 21 В 7/18, 1975.

2. Патент Японии Ю 45-41284. кл. 9 В 102, опублик. 1970 (прототип).

953171

1 К г б 10

Составитель Н. Клочков

Редактор Л. Филиппова Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 5860 53 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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