Устройство для бурения скважин большого диаметра

 

Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано при инженерно-геологических изысканиях, а также для бурения неглубоких скважин большого диаметра в твердых породах с целью сооружения фундаментов различного назначения. Цель - повышение произв-ти в твердых породах. Для этого внутри кожуха 1, имеющего крьш1ку, размещен с возможностью осе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (fO) (l)) А1 (51) 4 Е 21 D 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4033522/22-03 (22) 04.03.86 (46) 07.06.88. Бюл. 9 21 (71) Московское научно-производственное объединение "Нефтегазавтоматика" (72) А.Н.Лосев и B.З ° Кувшинов (53) 622 ° 24. 085. 4: 622. 243.52 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 729356, кл. E 21 D 1/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 368404, кл. Е 21 D 1/06, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к буровой технике и м.б. иснользовано при инженерно-геологических изысканиях, а также для бурения неглубоких скважин большого диаметра в твердых породах с целью сооружения фундаментов различного назначения. Цель — повышение произв-ти в твердых породах.

Для этого внутри кожуха 1, имеющего крышку, размещен с воэможностью осе1401134! вого перемещения корпус (К) 2 устройства с крышкой, приводом и боковыми окнами 22. В К 2 размещена траверса (Т) 6, а в Т 6 посредством валов 12 и 13 установлены соответственно центральный 4 и периферийные

5 породоразрушающие инструменты (долота). Валы 13 кинематически связаны с вращающейся в крышке К 2 и пропу-. щенной через крышку кожуха 1 приводной штангой 3„ скрепленной с валом

12. При этом К 2 кинематически связан с валом шнекового транспортера

:7, имеющего К 19, в котором выпол-! нено боковое окно 21 для выхода шла,:ма. Окно 21 выполнено на уровне окон

22. Нижний конец К 19 закреплен в Т 6, а верхний его конец закреплен в отверстии размещенного в К ? под окнами 22 конического диска 18. Один конец диска 18 скреплен с установленной с возможностью вращения на штанге 3 втулкой 17. Привод осевого перемещения К 2 выполнен в виде гидроцилиндров 10, корпусы которых закреплены на крышке кожуха 1, а штоки скреплены с крышкой К 2. При врашении штанги 3 вращение передается Т 6 и долотам 4 и 5. Вращаясь, долота 4 и 5 разрушают плоскость забоя. Разрушенная порода поднимается транспортером 7, затем через окно 2 1 попадает на диск 18. Вращаясь вместе с диском 18, при совмещении окон 21 и 22 разрушенная порода через них выходит наружу. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к буровой технике и може т быть ис поль зов ано при инженерно-геологических изысканиях, а также для бурения неглубоких скважин большого диаметра в твердых породах с целью сооружения фундамен- тов различного назначения.

Цель изобретения — повышение про;, изводительности работы устройства в

: твердых породах.

На фиг.1 изображено устройство, ( продольный разрез; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг„1; на фиг.3 — устройство вместе с базовой машиной, общий вид. 15

Устройство для бурения скважин большого диаметра состоит из кожуха

1, корпуса 2, установленного в кожухе 1, приводной штанги 3, центрального 4 и периферийных 5 ородоразру- 20 шающих инструментов .(долот), траверсы 6 и шнекового транспортера 7. Ролики 8, закрепленные на верхнем конце корпуса 2, размещены в направляющих 9, выполненных внутри кожуха 1. 25

Приводом осевого перемещения корпуса

2 в кожухе 1 являются гидроцилиндры

10 (или звукбарабанная лебедка), корпуса которых установлены на крышке кожуха, а штоки соединены с крышкой 30 корпуса (крышки не обозначены).

Траверса 6 установлена в корйусе

2 посредством подшипников 11. Долота 4 и 5 привинчены соответственно к центральному 12 и периферийным 13 валам. Валы установлены в траверсе 6 с возможностью вращения посредством радиально-упорных подшипников 14.

Приводная штанга 3 пропущена через крышку кожуха 1 и установлена с возможностью вращения посредством радиально-упорных подшипников 15 в крышке корпуса 2. Нижний конец приводной штанги скреплен, например, посредством резьбы с валом 12. На приводной штанге 3 посредством радиально-упорных подшипников 16 установлена втулка 17, к нижнему концу которой приварен конический диск 18.

Нижний конец корпуса 19 шнекового транспортера 7 закреплен в траверсе

6, а верхний конец — в диске 18.Вал шнекового транспортера 7 посредством подшипников 20 закреплен на втулке

17. В корпусе 19 выполнено боковое окно 21 для выхода шлама. На одном уровне с этим окном в корпусе 2 также выполнено несколько боковых окон

22 для выхода шлама наружу. Валы 13 кинематически связаны с приводной штангой 3 и с корпусом 2 посредством шестерен 23-25, прикрепленных соответственно к хвостовикам валов

13, к приводной штанге и к внутренней поверхности корпуса 2. Вал шне3

14011 кового транспортера 7 и корпус 2 кинематически связаны между собой посредством шестерен 26 и 27, прикрепленных соответственно к валу транс5 портера 7 и к внутренней поверхности корпуса 2.

Устройство для бурения скважин работает следующим образом.

После установки устройства в исходное рабочее положение включают вращение приводной штанги 3 и ее продольную подачу. Вращение штанги 3 передается на шестерню 24, которая, находясь в зацеплении с шестернями

23, вращает периферийные долота 5 вокруг собственных осей. Но так как шестерни 23 находятся в зацеплении с шестерней 25, то происходит также вращение траверсы 6 внутри корпуса

2. Вместе с траверсой вращаются вокруг оси корпуса и периферийные долота 5, которые таким образом участвуют в планетарном вращении. Центральное долото 4 вращается вокруг 25 своей оси вместе со штангой 3. Направление вращения долот обозначено стрелками (фиг.2).

Совершая планетарное вращение, долото 5 вместе с долотом 4 раэру а- 30 ют всю плоскость забоя. Осевую нагрузку на долота 4 и 5 вместе с корпусом 2 осуществляют гидроцилиндрами 10 (или двухбарабанной лебедкой), штоки которого выдвигают корпус 2 из кожуха 1. Разрушенная порода с

35 забоя поднимается шнековым транспортером 7.

Шнековый транспортер 7 вращается вокруг оси корпуса 2 вместе с траверсой 6, а вал транспортера дополнительно вращается вокруг своей оси на подшипниках 20 за счет кинематической связи шестерен 26 и 27.

Разрушенная порода, поднятая шнековым транспортером, через боковое окно в корпусе 19 попадает на диск

18, который вместе с втулкой 17 вращается вокруг оси корпуса 2. Разрушенная порода вращается вместе с диском (е го поверхность может быть рифленой) и, при совпадении окон 21 и 22, через последние выходит наружу и удаляется любым известным способом.

34

Подъем бура из скважины производят посредством гидроцилиндров 10.

Формула изо6ре тения

1. Устройство для бурения скважин большого диаметра, включающее корпус, траверсу с центральным и периферийными породоразрушающими инструментами, шнековый транспортер; корпус которого, имеющий боковое окна -для выдачи шлама, нижним концом закреплен в траверсе, и приводную штангу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения производительности работы в твердых породах, оно снабжено кожухом с крьппкой, внутри которого размещен корпус устройства с возможностью осевого перемещения, приводом осевого перемещения корпуса устройства в кожухе, крьппкой корпуса устройства, втулкой, установленной на приводной штанге с возможностью вращения, коническим диском с отверстием, в котором закреплен верхний конец корпуса шнекового транспортера, при этом в корпусе устройства выполнены боковые окна на уровне бокового окна корпуса шнекового транспортера, конический диск скреплен с нйжним концом втулки и размещен в корпусе устройства под его боковыми окнами, траверса размещена в корпусе устройства с возможностью вращения, породоразрушающие инструменты установлены в траверсе с возможностью вращения посредством валов, приводная штанга установлена в крьппке корпуса устройства с возможностью вращения и скреплена с валом центрального породоразрушающего инструмента, причем валы периферийных породообразующих инструментов кинематически связаны с приводной штангой и корпусом устройства, а вал шнекового транспортера и корпус устройства кинематически связаны между собой.

2. Устройство па п. 1, о т л ич а ю m; е е с я тем, что привод осевого перемещения корпуса в кожухе выполнен в виде гидроцилиндров, корпуса которых закреплены на крышке кожуха, а штоки скреплены с крьппкой корпуса устройства.

1401134

Фиа Я

Составитель Л.Черепенкина

Редактор Г.,Гербер Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяга

Заказ 2774/31 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l13035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Пронзив;;ственно-полиграфическое предприятие,, г, Ужгород, ул, Проектная, 4