Стенд для определения буримости горных пород и выбора параметров режима бурения

 

Изобретение относится к контрольноизмерительным устр-вам для исследований , связанных с оптимизацией процесса бурения геолого-разведочных скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы стенда. Для этого изамерительный узел выполнен в виде двух самоблокируюшихся шарнирно закрепленных на раме 1 гидравлически.х цилиндров (ГЦ) 5 с подводящими магистралями 6, манометром 7, дроссельным краном 8 и рукояткой 9 переключения магистралей 6 от маслонасоса 10 к маслобаку 11 и ГЦ 5. На раме I с воз.можностью вращения установлен стакан 2, в котором закреплен образец 3 горной породы. С порщнями 13 ГЦ 5 одними концами соединены эластичные тяги 12. Их другие концы соединены со стаканом 2. В процессе бурения вращающийся рабочий орган 4, воздействуя на образец 3, увлекает во вращение стакан 2. При подаче в магистрали 6 давления от маслонасоса 10 и установке рукоятки 9 в рабочее положение порщни 13 устанавливаются в средних зонах ГЦ 5. На .манометре 7 при это.м зарегистрируется расчетная сила момента вращения, создаваемая породоразрущающим инструменто.м на границе с образцом 3 (забоем). 1 ил. о сл с 00 о 00 //

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д) 4 Е 21 С 39/00, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,„

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3971273/22-03 (22) 31.10.85 (46) 15.04.87. Бюл. № 14 (71) Грузинское комплексное научно-исследовательское и проектное отделение «СевКавНИПИнефть» (72) И. А. Дидебулидзе, P. Н. Тавзадзе и B. Э. Хитаришвили (53) 550.822.7.001.5.573 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 823985, кл. G 01 N 19/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 149074, кл. Е 21 С 39/00, 1962. (54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БУРИМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительным устр-вам для исследований, связанных с оптимизацией процесса бурения геолого-разведочных скважин. Цель изобретения — повышение надежности работы стенда. Для этого измерительный узел выполнен в виде двух самоблокируloLILHxcR шарнирно закрепленных на раме 1 гидравлических цилиндров (ГЦ) 5 с подводящими магистралями 6, манометром 7, дроссельным краном 8 и рукояткой 9 переключения магистралей 6 от маслонасоса 10 к маслобаку

I! и ГЦ 5. На раме 1 с возможностью вращения установлен стакан 2, в котором закреплен образец 3 горной породы. С поршнями 13 ГЦ 5 одними концами соединены эластичные тяги 12. Их другие концы соединены со стаканом 2. В процессе бурения вращающийся рабочий орган 4, воздействуя нг образец 3, увлекает во вращение стакан 2.

При подаче в магистрали 6 давления от маслонасоса 10 и установке рукоятки 9 в раоочее положение поршни 13 устанавливаются в средних зонах ГЦ 5. На .манометре 7 при этом зарегистрируется расчетная сила момента вращения, создаваемая породоразрушающим инструментом на границе с образцом 3 (забоем). 1 ил. (л) !

Р (,гЭ 3

1303714

Формула изобретения

Составитель Г. Алексеева

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 286 /34 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж --35, Раушская наб., д. 4!5

Производствеl(HQ-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к горному делу, а именно к бурению геолого-разведочных скважин, в качестве контрольно-измерительного устройства при исследованиях, связанных с оптимизацией процесса бурения, в частности, при испытаниях породоразрушающего инструмента, установлении буримости и рациональных параметров бурения горных пород, для определения смазочных свойств буровых промывочных жидкостей, а также при нахождении функциональных связей износа породоразрушающих элементов бурового инструмента с режимными параметрами бурения.

Целью изобретения является повышение надежности работы стенда. !5

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит раму 1, на которой установлен с возможностью вращения стакан 2, внутри которого закреплен образец

3 горной породы, рабочий орган 4 с приводом (не показан), установленный с возможностью взаимодействия с образцом 3. Устройство содержит также измерительный узел, выполненный в виде двух самоблокирующихся шарнирно закрепленных на раме 25

1 гидравлических цилиндров 5 с подводящими магистралями 6, манометром 7, дроссельным клапаном 8 и рукояткой 9 переключения подводящих магистралей 6 от маслонасоса 10 к маслобаку 11 и цилиндрам 5.

Кроме того, измерительныи узел содержит эластичные тяги 12, соединенные одними концами с поршнями 13 цилиндров 5, а другими — с стаканом 2.

Для отвода промывочной жидкости, поступающей в процессе бурения через рабочий орган 4 (по стрелке А), »а стакане 2 закреплен патрубок 14.

Устройство работает следующим образом.

Вращающийся с промывкой и под вертикальной нагрузкой (например от бурового станка) рабочий орган 4, воздействуя в процессе бурения породоразрушающими элементами (резцами) на образец 3 испытуемой горной породы, увлекает во вращение стакан

2, создавая определенный момент вращения.

3о начала измерительного процесса поршни 13 цилиндров 5, увлекаемые стаканом 2 с помощью эластичных тяг 12 (по стрелке

Б), приводятся в нижние мертвые точки.

При подаче в подводящие магистрали 6 давления от маслонасоса 10 (по стрелке Г) и установке рукоятки 9 золотника в рабочее положение в штоковой полости цилиндра 5 создается противодавление вращению ротора (пара сил по стрелке В), которое с помощью дроссельного крана 8 балансируется с установкой поршней в средних зонах цилиндров 5. Отсчет давления на манометре 7 в данной ситуации дает расчетную силу момента вращения, создаваемую породоразрушающим инструментом на границе с испытуемым образцом горной породы (забоем) .

Изменяя параметры режима бурения с помощью стенда можно подобрать оптимальные их значения, при которых получается максимальная эффективность работы породоразрушающего инструмента при минимальной затрате энергии.

Стенд для определения буримости горных пород и выбора параметров режима бурения, содержащий рабочий орган с приводом, установленным с возможностью взаимодействия с образцом горной породы, измерительный узел, oT,ãè àþùèé.ñÿ тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен рамой и стаканом, а измерительный узел выполнен в виде двух самобалансирующихся шарнирно закрепленных на раме гидравлических цилиндров с подводящими магистралями, манометром, дроссельным краном и рукояткой переключения подводящих магистралей, эластичных тяг, соединенных одними концами с поршнями гидроцилиндров, а другими — с стаканом, при этом образец горной породы закреплен в стакане, который установлен на раме с возможностью вращения.