Буровой станок для вращательного бурения скважин

 

Кла" C 5 а, 121О

47Й, 20

¹ 16178

ПАТЕНТ НА ИЗОЬРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ бурового станка. для вращательного бурения скважин.

К патенту ин-ной фирмы „Ассошиэйтед Электрика Индестриз Лимитед" (Associated ElectricaI Industries Limited), в г. Лондоне, Англия, заявленному

6 апреля 1928 года (заяв. свид, № 26245).

Действительный изобретатель ин-ц Л. Миллер (Leonard Mi)ier).

О выдаче патента опубликовано 31 августа 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 августа 1930 года.

Изобретение касается известного применения электродвигателей с вращающимся ротором и статором в буровых станках для вращательного бурения скважин.

В предлагаемом буровом станке соединением вала электродвигателя с валом сцепной муфты, управляемой рычагом, осуществляется приведение во вращение бурильного стола, а для автоматической подачи бурового инструмента в скважине применяется статор с коробкой скоростей и соответствующими передачами, а так;к*е подъемный барабан с навитыы на нем канатом.

Чертеж изображает;схематический боковой вид станка. . Источником механической силы- бурового ттанка являетая электродвигатель 1 -(черт.), снабженный на одном конце подшипниками 2 для ротора, а на другом — подшипниками 3 для статора. На каждом конце двигателя вал 4 ротора продолжается за пределы подшипников. На левом конце вал ротора снабжен сцепляющей частью 5, которая может включаться вручную при.помощи рычага 6, так что вал 4 ротора может быть соединен с валом.7 для вращения бурильного стола 8, I от передачи 9, при чем бурильный стол устанавливается на любой удобной раме (на чертеже не показанной). Буровые трубы 1 О проходят в колодце 1 2 до долота 1 1. Подпшпник 3 статора и контактные кольца 13 для обмотки статора расположены между подшипником 2 левого конца двигателя и ротором 14 двигателя со статороы 15. На выступающей части статора 15 между правым концоы двигателя и подшипником ротора 2 предусмотрена звездочка 1 6, или соответствующий пной элемент передачи, соединяющаяся с коробкой скоростей 17 при помощи цепи 18 или иного привода. Контактные кольца 19 ротора расположены за подшипником 2 ротора. Еонсц вала ротора 4 этой стороны двигателя снабжен сцепаяю1цей частью 20, при чем на той же геометрической оси монтирован барабан 2 1 для опускания и для извлечения бура, с валом, расположенным на подшипниках 22 и снабженным сцепляющей частью 2 3. Сцепляющая часть, расположенная на этоы конце двигателя, является двухходовой и управляется вручную при помощи рычага 24, так что барабан 21 названного устройства может быть при желании попеременно соединяем или непосредственно с ротором 14, или через посредство коробки скоростей 17 со статором, при чем вал барабана 21 несет цепное колесо 25, или соответствующий иной элемент передачи, соединяемое при помощи цепи 26 илн иного привода с коробкой скоростей.

Барабан 21 соединяется известныи образом с буровыми трубами 10 при помощи троса 27, перекинутого через шкивы - 28, установленные на поддерживающей раме (на чертеже не показанной). Статор снабжен тормозом 29 любого желаемого типа, при чем управление нм производится при помощи тормозного рычага 30.

При бурении колодца тормоз статора 29 освооождается, и электрическая энергия по-. дается двигателю 1, ротор 14 которого сцеплен с бурильным столом 8, в то время как бараэян 21 является сцепленным со статором 15 через посредство коробки скоростей 17.

Вес буровых труб 10 вызывает посредством передачи вращение статора, при чем для подачи в случае неподвижности буровых труб в скважине этот вращающий момент должен быть уравновешен моментом, вращающим долото. Если такого равновесия не существует, то буровые труоы будут автоматически подниматься или опускаться в скважине вследствие вращения статора. Если момент, требуемый для вращения бура, меньше момента, отвечающего подаче, то статор будет вращаться в одном направлении с ротором и подача бурово" трубы в скважине будет иметь место. С другой стороны, если момент, требуемый для вращения бура, превысит момент, отвечающий весу буровых труб, то статор будет вращаться в направлении, противоположном вращению ротора, и буровая труба будет несколько опускаться пока давление не уменьшится в достаточной степени для того, чтобы указанное равновесие восстановилось.

Вращающий момент статора определяется весом буровых труб и иных приспособлений, подвешенных йа шкиву привода устройства для опускания и поднимания бура, за вычетом давления долота на породу, через которую долото высверливает себе путь. Давление до, .ота по существу постоянно для заданного материала, при различных же материалах меняется в обратной зависимости по отношению к твердости их. Tam как при увеличении глубины колодца длина буровых труб увели- чивается, то их увеличивающийся вес должен компенсироваться коробкой скоростей, которая предназначена для создания, в известныхпределах, постоянного вращающего момента статора двигателя. Величина этого вращающего момента имеет определенное значение, предусматривая необходимость вращения долота в .самой твердой породе, могущей быть встреченной, например, в скале, в каковом случае, подача и давление долота будут наименьшими. При более мягких породах долото будет продвигаться с большей скоростью в соответствии со степенью твердости породы.

Дальнейшее управление вращающим моментом может производиться вышеупомянутыми приспособлениями для изменения вращающего момента.

Предмет патента. Буровой станок для .вращательного бурения скважин с применением электродвигателя с вращающимися ротором и статором, характеризующийся теи, что вал 4 электродвигателя с целью приведения во вращение бурильного стола 8 соединен с валом 7 сцепной муфтой 5, управляемой рычагом 6, а статор, при помощи коробки скоростей 17; с соответствующими передачами 18 и 26,и подъемного барабана 21 с извитым на нем канатом, служйг для автоматической подачи бурового инструмента в скважине.

Х +

«Г i

Таи. «Печатный Туут.

Ф

Б патенту ин-ной фирмы „Ассошиэйтед Элентрика Индестриа Лимитед" ¹ 16178