Стенд для исследования процесса бурения

 

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ, содержащий станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель , цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образец горной породы , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стенда и повышения точности проведения исследований процесса бурения, станина снабжена узлом для закрепления хвостовика и стаканом для жидкости, ось которого совпадает с -осью хвостовика, а внутренний диаметр больше диаметра емкости.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

oah

РЕСПУБЛИК (дц Е 21 С 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ COOP

4 « и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3564227/22-03 (22) 06.01.83 (46) 07.10.84. Бюл. В 37 (72) А.С. Юшков (71) Донецкий ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 622.233.5:620. 1(088.8) (56) 1. Григорян Н.А. Бурение наклон ных скважин уменьшенных и малых диаметров. М., "Недра™, 1974, с. 118, рис. 35.

2. Совершенствование техники и технологии геологоразведочных работ в Забайкалье. Чита, 1973, с. 40, рис. 1 (прототип).

„„SU„„111 398 А (54) (57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ, содержащий станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образец горной породы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стенда и повышения точности проведения исследоваиий процесса бурения, станина снабжена узлом для закрепления хвостовика и стаканом для жидкости, ось которого совпадает с осью хвостовика, а внутренний диаметр больше диаметра емкости.

1117398

2. Стенд по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что хвостовики ем1

Изобретение относится к горному делу и предназначено для лабораторнОго исследования процессов вращатЕльного бурения вертикальных и вОсс ающих скважин. 5

Известен стенд для исследования процессов бурения, включающий обра— зец породы, закрепленный на станине, буровой снаряд с породораэрушающим инструментом и устройство для вра- 10 щения снаряда 1 ).

Недостатком данного стенда является то„ что он не может быть применен для исследования процессов бурения восстающих, направленных вверх сква-. жин, так как использует стационарное основание и вращатель на базе верти— кально-сверлильного станка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- щ мому результату явпяется стенд для иеследования процесса бурения, содержащий станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвос- 25 товиком, в которой закреплен образец . горной породы 12 ).

Недостаток известного устройства заключается в том, что функциональные возможности стенда ограничиваются ЗО бурением направленных (вертикальных) скважин. Известный стенд не может быть использован попеременно для бурения скважин вниз и вверх. Если же иметь два стенда (один для верти кальных, другой для восстающих сква- жин), то это может существенно повлиять на точность и чистоту эксперимента, так как трудно обеспечить для двух механизмов вращения строгое @ совпадение таких факторов как степень вибрации, стабильность подачи, равномерность вращения и др.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей стенда и повышение точности проведения исследований процесса бурения.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования кости и бурового снаряда выполнены одинакового диаметра.

2 процесса бурения,, содержащем станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образец горной породы, станина снабжена узлом для закрепления хвостовика и стаканом для жидкости, ось которого совпадает с осью хвостовика, а внутренний диаметр больше диаметра емкости.

Причем хвостовики емкости и бурового снаряда выполнены одинакового диаметра.

На фиг. 1 приведен стенд в положении для бурения скважины, направленной вниз, общий вид, на фиг. 2 то же, в положении для бурения скважины вверх.

Стенд состоит иэ бурового снаря— да 1, имеющего на одном конце породо— разрушающий инструмент 2, а на другом — хвостовик 3, образца горной породы 4 (например, в виде керна большого диаметра)„ который с помощью цемента 5 жестко закреплен в емкости

6, снабженной хвостовиком 7. Основанием стенда является станина 8 со стаканом 9 и устройством для закрепления хвостовиков в виде отверстия

10 и зажимного болта 11. Диаметры хвостовиков 3 и 7 равны и соответствуют размеру отверстия 10 в станине

8. Шпиндель 12 имеет проходное отверстие для ввода хвостовиков 3 и 7 и их закрепления плашечным зажимом

13. Хвостовик 3 бурового снаряда имеет резьбу для присоединения трубопроводов 14 и 15 для подачи промывочной жидкости.

Стенд работает следующим образом.

Для определения сравнительных показателей бурения противоположно направленных скважин образец горной породы 4, закрепленный цементом

5 в емкости 6, устанавливают в станине 8, закрепляя хвостовик 7 емкости 6 в отверстии 10 станины 8 с помощью зажимного болта 11 (фиг. 1).

3 1117

Буровой снаряд 1 с породоразрушающим инструментом 2 закрепляют хвостовиком 3 в шпинделе 12 с помощью плашечного зажима 13. С хвостовиком 3 соединяют трубопровод 14, который через сальник соединен с насосом или напорной водопроводной магистралью (не показаны).

Далее подают необходимое количество промывочной жидкости, которая f0 проходит через трубопровод 14, хвостовик 3, снаряд 1, омывает породоразрушающий инструмент 2 и выходит через сливное отверстие в стакане 9 станины 8 ° Включается стенд с опреде- 15 ленной частотой, осуществляется подача бурового снаряда 1 вниз с фиксированной осевой нагрузкой (механизм подачи и контрольно-измерительные приборы не показаны). 20

После углубки в породу на некоторую величину и определения показате398 4 лей бурения (например, механической скорости при заданном режиме бурения) стенд перестраивают для бурения скважины в противоположном направлении. Для этого раскрепляют хвостовики 3 и 7, отсоединяют трубопровод

14, зажимают (фиг. 2) хвостовик 7 емкости 6 в плашечном зажиме 13 шпинделя 12, а хвостовик 3 бурового снаряда 1 закрепляют в отверстии 10 станины 8 болтом 11. К хвостовику 3 присоединяют трубопровод 15 промывочной жидкости. Далее вращают образец породы 4 относительно неподвижного бурового снаряда 1. Относительный характер перемещения породоразрушающего инструмента 2 и породы 4 при этом полностью сохраняется.

Применение предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности стенда, снизить погрешности при измерениях.

11 1l

ФЪг. 2

Ю

ВНИИПИ Заказ 7167/21

Тираж 564 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4