Буровой снаряд

 

БУРОВОЙ СНАРЯД, включающий полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем торце , винтовую шнековую спираль, жестко укрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разгрузки снаряда от выбуренной породы, корпус бура выполнен из секций, соединенных между собой посредством штоков, установленных с возможностью осевого перемещения, причем поверхность сопряжения секций выполнена в виде винтовой поверхности, шаг которой равен шагу винтовой шнековой спирали, и расположенной на уровне винтовой шнековой спирали . i (Л CZ |С OQ о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s(51) Е 21 В 7 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3425364/22-03 (22) 20.04.82 (46) 15.06.83. Бюл. № 22 (72) В. Л. Гой и Э. С. Топилина (71) Всесоюзный ордена Ленина проектноизыскательский и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. Жука (53) 622.233.6 (088.8) (56) 1. Патент США № 3537537, кл. 175—

394, опублик. 1970.

2. Патент США № 4156471, кл. 175 †3, опублик. 1979 (прототип). (54) (57) БУРОВОЙ СНАРЯД, включающий полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем тор„,Я0„„1023057 А це, винтовую шнековую спираль, жестко укрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разгрузки снаряда от выбуренной породы, корпус бура выполнен из секций, соединенных между собой посредством штоков, установленных с возможностью осевого перемещения, причем поверхность сопряжения секций выполнена в виде винтовой поверхности, шаг которой равен шагу винтовой шнековой спирали, и расположенной на уровне винтовой шнековой спирали.

1023057

40 ныи валун.

50

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения неглубоких скважин большого диаметра и шурфов вращательным способом в мягких породах с крупнообломочными включениями.

Известен буровой инструмент для удаления валунов, включающий ведущую штангу с укрепленным на ней конусообразным шнеком, забурник и средство подсоединения инструмента к буровой колонне (1) .

Недостатком указанного бурового инструмента является невозможность извлечения из скважины крупных .валунов, расположенных по центру забоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является буровой снаряд для извлечения керна и слабосвязанных наносов с большим количеством крупнообломочных твердых включений, включающий полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем торце, винтовую шнековую спираль, жестко закрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны (2) .

Недостатком известного. бурового снаряда является большая трудоемкость очистки его от выбуренных твердых включений, как мелких, размещенных на плоскости спирали, так и крупных, захваченных ребордами спирали. Люки, выполненные в крышке известного снаряда, могут служить только лишь для осмотра внутренней части корпуса бурового снаряда.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса разгрузки бурового снаряда от выбуренной породы.

Указанная цель достигается тем, что в буровом снаряде, включающем полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем торце, винтовую шнековую спираль, жестко укрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны, корпус бура выполнен из секций, соединенных между собой посредством штоков, установленных с возможностью осевого перемещения, причем поверхность сопряжения секций выполнена в виде винтовой поверхности, шаг которой равен шагу винтовой шнековой спирали, и расположенной на уровне винтовой шнековой спирали.

На фнг. 1 показан буровой снаряд на забое скважины прн бурении; на фиг. 2— буровой снаряд при разгрузке от выбуренной породы.

Буровой снаряд. включает полый цилиндрический корпус, состоящий из нижней секции 1, по торцу которой закреплены породоразрушающие элементы 2, и внутри которого жестко закрецлен виток винтовой шнековой спирали 3. К средней секции 4 закреплен виток 5 шнековой спирали, причем совмещении секции и секции 4 между собой по линии разъема витки 3 и 5 образуют непрерывную винтовую шнековую спираль, ширина которой увеличивается снизу вверх.

Поверхность сопряжения секций 1, 4 и 6 представляет собой винтовую шнековую поверхность, расположенную на уровне винтовой шнековой спирали, составленной из витков 3 и 5, а шаг винтовой шнековой поверхности сопряжения равен шагу винтовой шнековой спирали.

К торцу верхней секции 6 крепится крышка 7 с переходником 8 буровой колонны (не показана). Внутри секции 6 жестко закреплен шток 9, проходящий через отверстие в витке 5 шнековой спирали и имеющий на, своем нижнем конце упорный фланец 10 (фиг. 2). Аналогичным образом при помощи штока 11 средняя секция 4 соединена с нижней секцией 1. Зона перемещения штоков 9 и 11 в нижележащей секции защищена фартуком 12. Число и диаметр штоков 9 и 11 определяется мощностью привода буровой установки, а для частичной разгрузки штоков вертикальные части

13 и 14 плоскости разъема секций совмещены между собой для передачи крутящего момента от верхней секции 6 к средней 4.

Буровой снаряд работает следующим образом.

Снаряд, подвешенный на буровой колонне, опускают на забой скважины и от привода буровой установки ему сообщают вращение. При этом породоразрушающие элементы 2 внедряются в породу и мелкие валуны подхватываются витками 3 и 5 шнековой спирали, а крупные валуны захватываются ребордами спиральных витков 3 и .5. Захват крупных валунов обеспечивается за счет увеличения ширины витков снизу вверх, т. е. при вращении снаряда спиральные витки работают как наклонная к горизонтали плосКость, которая по мере углубления снаряда сначала удаляет породу и более мелкие валуны, расположенные между крупным валуном и корпусом снаряда, а затем, в связи с увеличением ширины плоскости витка, захватывает крупПосле заполнения межвиткового пространства выбуренными валунами снаряд поднимают на дневную поверхность. При его. подъеме под действием собственного веса снаряда и веса выбуренной породы средняя секция 4 опускается на штоке 9, а нижняя секция 1 — на штоке 11. Таким образом, над всей рабочей поверхностью витков образуется щелевидное окно, высота которого равна ходу штока, т. е. высоте межвиткового пространства. В этом случае разгрузку снаряда производят любым известным способом, например вращением ведущей штанги на повышенных оборотах, 1023057

Й/2.2

Составитель Л. Черепенкина

Тех ред И. Верес Корректор В. Гирняк

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Дылын

Заказ 4173 20

Крупные валуны, подхваченные ребордами витков, разгружают вручную. При наличии к ним доступа через окна эта операция не представляет большой трудности.

Прнйенение предложенного бурового снаряда позволяет значительно сократить . затраты времени на разгрузку его от выбуренной породы.