Устройство для бурения скважин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее корпус, поршень со штоком, установленный во внутренней полости корпуса, рабочий наконечник , жестко соединенный со штоком , установленную снаружи корпуса кольцевую эластичную рубашку, торцы которой скреплены с корпусом, и гидросистему с резервуаром для рабочей жидкости и с насосом, напорный патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, отличающееся тем, что, с целью повьшзения эффективности работы, н.адпоршневая полость сообщена с полостью , образованной кольцевой эластичной рубашкой и корпусом, и посредством клапана обратного хода - с резервуаром для рабочей жидкости, при этом гидросистема установлена на корпусе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„115570

4(5ц Е 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ%9

И АВТОРСИСВФУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3568494/22-03 (22) 22.02.83 (46) 15.05.85. Бюл. И 18 (72) И. Г. Герасимов (53) 621.643.2.002(088.8) (56) 1."Изобретатель и рационализатор", 1982, У 9, с. 10-11.

2. Авторское свидетельство СССР

У 609833, кл, Е 21 В 7/28, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН, включающее корпус, поршень со штоком, установленный во внутренней полости корпуса, рабочий наконечник, жестко соединенный со .штоком, установленную снаружи корпуса кольцевую эластичную рубашку, торцы которой скреплены с корпусом, и гидросистему с резервуаром для рабочей жидкости и с насосом, напорный патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, падпоршневая полость сообщена с полостью, образованной кольцевой эластичной рубашкой и корпусом, и посредством клапана обратного хода — с резервуаром для рабочей жидкости, при этом гидросистема установлена на корпусе.

1 1155

Изобретение относится к буровой технике, а конкретно к устройствам для бурения скважин методом продавливания преимущественно больших диаметров. $

Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус и рабочий наконечник 1 ).

Продавливание грунта при использовании этого устройства происходит под действием силы взрыва.

Недостаток этого устройства— сложность эксплуатации, связанная с применением взрывчатых веществ, а также большая металлоемкость кор- 1$ пуса, необходимая для восприятия силы отдачи от взрыва.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройст- 26 во для бурения скважин, включающее корпус, поршень со штоком, установленный во внутренней полости корпуса, рабочий наконечник, жестко соединенный со штоком, установленную 3$ снаружи корпуса кольцевую эластичную рубашку, торцы. которой скреплены с корпусом. и гидросистему с резервуаром для рабочей жидкости и с насосом, напорный патрубок кото- 39 рого сообщен с надпоршиевым пространством (21.

Недостатки известного устройства — большие затраты времени на ос- 3$ вобождение патрубочной полости от рабочей жидкости и сложность конСтРукции °

Цель изобретения — повышение эффективности бурения. 46

Указанная цель достигаетея тем, что в устройстве для бурения сква.жин, включающем корпус, поршень со штоком, установленный во внутренней полости корпуса,рабоиий наконеч- $ ник, жестко соединенный со штоком, установленную снаружи корпуса коль-. цевую эластичную. рубашку, торцы которой скреплены с корпусом, и гидросмстему а резервуаром дпя рабо- Ю чей жндкости .и с насосом, напорный патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, надпоршиевая полость сообщена с полостью, образованной кольцевой эластичной $$ рубашко@ и корпусом, и посредством клапана обратного хода — с резервуаром дця рабочей жидкости, при этом

708 гидросистема установлена на корпусе.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический корнус 1, внутри которого установлен поршень 2 со штоком 3. Со штоком скреплен рабочий наконечник

4 с расширительным кольцом 5. На корпус 1 надета кольцевая эластич» ная (например, резиновая) рубашка

6, торцы которой скреплены с корпусом. Рубашка 6 образует с корпусом кольцевую камеру 7. На верхнем торце корпуса расположена гидросистема,.включающая резервуар 8 для рабочей жидкости, насос высокого давления 9, напорный патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, и привод 10-насоса. Надпоршневое пространство сообщается каналом

t1 с кольцевой камерой и посредством клапана обратного хода 12 с резервуаром 8. В резервуаре размещен электросигнализатор t3 с верхними и нижними контактами.

Устройство работает следующим образом.

В предварительно образованную скважину опускают устройство, резервуар 8, надпоршневая полость и кольцевая камера которого заполнены рабочей жидкостью. Поршень 2 бура находится в верхнем положении. Верхние контакты электросигнализатора

13 замкнуты и на пульсе управления горит зеленый свет — сигнал к пуску привода 10 насоса. Включают насос высокого давления 9 и рабочая жидкость из резервуара 8 начинает перетекать в кольцевую камеру

7 и растягивать кольцевую эластичную рубашку 6. Рубашка 6 при этом сразу начинает давить на стенки скважины, так как зазор между рубашкой и .стенками скважины мал.

Когда вся поверхноеть рубаяпси

6 соприкоснется со стенками скважины, продолжающая поступать рабочая жидкость перемещает поршень 2 и вдавливает в грунт рабочий наконечник 4 с расширительным кольцом

5. В процессе вдавливания наконечника перемещению корпуса t вверх препятствуют силы сцепления между рубашкой и стенкой скважины. Эти силы сцепления превосходят силы сопротивления грунта вдавливанию

3 1 в него наконечника, так как площадь соприкосновения рубашки со стенками скважины в 3-3,5 раза превосходит площадь поперечного сечения скважины.

После того как рабочий наконечник продавит грунт на расчетную глубину и поршень займет крайнее нижнее положение уровень жидкости в резервуаре 8 опустится и поплавок электросигнализатора 13 замкнет нижние контакты, при этом на пульте загорится красный сигнал, при котором привод 10 насоса 9 реверсируется на 5-6 оборотов, клапан обратного хода открывается и корпус устройства под действием своего веса опустится на величину хода поршня, вытесняя рабочую жидкость иэ надпоршневой полости в резервуар 8. устройство готово к дальнейшему углублению скважины.

После образования скважины проектной глубиной устройство извлекает155708 4 ся нз скважины тросом (не показан).

Расширительное кольцо при подъеме устройства остается в скважине, благодаря чему усилие подъема невелико и практически равно весу устройства.

Применение устройства позволяет снизить непроизводительные эат1п раты времени на подготовку к каждому очередному циклу продавливания, так как жидкость иэ надпоршневой полости и кольцевой камеры 7 при этом быстро перетекает в pesepвуар под действием веса корпуса.

Надежность работы устройства повышается, так как все трубопроводы гидросистевщ имеют минимальную длину, а эластичная рубашка обеспечивает б гарантированное сцепление со стенками скважины благодаря сообщению ее кольцевой камеры с надпоршневым пространством при помощи постоянно открытого канала 11..

1155708 . ВНИИПИ Заказ 3065/28. Тираж 540 Подписное

Фнпнал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4