Агрегат планетарно-турбинного бурения

 

Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для бу-. рения скважин большого диаметра и шахтных стволов различного назначения . Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения очистки забоя от разбуренной породы. В корпусе (К) 3 закреплены турбобуры 1. На К 3 расположены верхние 4 и - нижние 5 ярусы шарошек. Мел1ду ярусами и 5 на К 3 установлен породоприемник 6. На-К турбобуров 1 прик

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1420162 А1 (5ц 4 Е 21 D 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4163105/22-03 (22) 16.12.86 (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства .{72) В.В.Иванов, И.А.Купчинский, В.Г.Качан, Н.П.Жиленко и А.А.Краснощек (53) 624. 139 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 641105, кл. Е 21 D 1/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 794145, кл. Е 21 D 1/06, 1979. (54) АГРЕГАТ ПЛАНЕТАРНО-ТУРБИННОГО

БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для бурения скважин большого диаметра и шахтных стволов различного назначения. Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения очистки забоя от разбуренной породы..

В корпусе (К) 3 закреппены турбобуры

1. На К 3 расположены верхние 4 и нижние 5 ярусы шарошек. Между ярусами 4 и 5 на К 3 установлен породоприемник 6. На.К турбобуров 1 прик1420 реплены колпаки 8, внутренние полости которых соединены патрубками 9 и

10 с внутренней полостью породоприемника 6, имеющего прикрепленную к. верхней его части уплотнительную манжету 7 с диаметром кромки больше

Диаметра агрегата по шарашкам яруса

5. К нижним частям колпаков 8 прикреплены уплотнительные юбки 12, кромки которых расположены ниже шарошек долот 2, размещенных в колпаках 8.

В колпаках 8 крайних турбобуров со стороны, противоположной продольной оси агрегата, выполнены продольные проемы, вдоль которых расположены

I, 162 прикрепленные к этим колпакам уплотнительные козырьки 13. Расстояние от продольной оси агрегата до кромок козырьков 13 больше радиуса агрегата по долотам 2. Колпаки 8 с юбками 12 и козырьками 13 создают вокруг долот

2 замкнутый объем, исключая снижение скорости потока жидкости и ориентируя его в сторону патрубка 9.Юбки

12 и козырьки 13 играют роль движущегося уплотнителя. Наличие буферного пространства между манжетами 7 и юбками 12 способствует эффективности уборки породы с забоя. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к буровой, технике и может быть использовано для бурения скважин большого диаметра и шахтных стволов различного наз5 начения.

Цель. изобретения " повышение производительности за счет улучшения очистки забоя от разбуренной породы.

На фиг. 1 изображен агрегат плане- 10 тарно-турбинного бурения, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид снизу; на . фиг. 3 — узел I на фиг.

Агрегат планетарно-турбинного бурения включает турбобуры 1 с долотами 2, закрепленные на корпусе 3 агрегата, шарошки верхнего 4 и нижнего

5 ярусов, прикрепленные к корпусу, породоприемник 6, расположенный между шарошками верхнего и нижнего ярусов, уплотнительную манжету 7,прикрепленную. к верхней части породоприемника, колпаки 8, прикрепленные, например, к корпусам турбобуров 1. Долота 2 размещены внутри колпаков 8. Внутренние полости колпаков 8 и породоприемники б сообщены между собой патрубками 9, прикрепленными к колпакам, и патрубками 10, размещенными в породоприемнике б. В боковых поверхностях колпа- 30 ков крайних турбобуров выполнены продольные проемы 11, обращенные в сторону стенок скважины. Диаметр наружной уплотнительной кромки манжеты

7 больше диаметра агрегата по шарошкам нижнего 5 яруса. К нижним кром" кам колпаков 8 прикреплены уплотнительные юбки 12, рабочие кромки которых расположены ниже шарашек долот. Вдоль продольных проемов 11 размещены уплотнительные козырьки 13, рабочие кромки которых выступают за радиальные габариты агрегата по долотам. Места соединения патрубков 9 с колпаками 8 .находятся на уровне шарашек долот 2. Каждый патрубок 9 направлен по касательной к наружной поверхности колпака 8 для того, чтобы внутренний канал патрубка был ориентирован по направлению вектора линейной скорости вращения долот 2. Все колпаки или только соседние мсгут быть объединены общим корпусом, т.е. могут быть жестко связаны между собой.

Агрегат планетарно-турбинного бурения работает следующим образом.

От ротора через буровую колонну (не показаны) вращение передают агрегату, находящемуся на забое ствола, Жидкость, заканчиваемая по буровой колонне, проходит через турбобуры

1 с долотами 2, приводя последние во вращение. Отобранная жидкость,ис- текая с большой скоростью, промывает шарошки долот 2 и одновременно смь вает породу с забоя из-под долот.

Колпаки 8 с юбками 12 и уплотнительными козырьками 13 создают вокруг долот 2 замкнутый объем, исключая снижение скорости потока жидкости и

Формула изобретения

14201

Породоприемник разгружают от разру-45 шенной породы на поверхности при подъеме агрегата. ориентируя движение потока в сторону

1 соединительного патрубка 9. Происходит строго направленное движение жидкости, которая смывает породу с забоя и в виде шлама по патрубкам 9 и 10 движется в породоприемник б.

В породоприемнике 6 - на выходе из патрубка 10 — вследствие раэкого падения скорости жидкости происходит разделение частиц породы и жидкости.

Порода выпадает в отстой, а жидкость, уносящая мелкие фракции, с малой скоростью вцдается на поверхность s наземные очистительные системы. 15

Юбки 12 с уплотнительными козырьками 13 помимо создания замкнутого объема вокруг долот обеспечивают и его сохранение при движении по плоскости забоя, выполняя роль движущего- 20 ся уплотнителя.

Вследствие вращения с высокой частотой в .ограниченном объеме долота работают подобно крыльчатке центро- 25 бежного шламового насоса. Лапами и шарошками долота 2 порода и жидкость подбрасываются к входу патрубков 9 и затем подхватываются потоком жидко; сти. зр

В результате сложения работы нап. равленного потока жидкости и центробежной силы повышается эффективность уборки породы с забоя. Этому же способствует наличие буферного пространства между манжетой 7 и юбками 12 колпаков 8. Перепад давления относительно полости колпаков в этом пространстве почти равен нулю, чем обеспе- 4р чивается беспрепятственный вход разрушенной, но случайно не убранной породы под колпак.

1. Агрегат планетарно-турбинного бурения, включающий турбобуры с долотами, закрепленные в корпусе, верхние и нижние ярусы шарошек, расположеннъи в корпуса, и породоприемник, установленный на корпусе между ярусами шарошек, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет улучшения очистки забоя от разбуренной породы, он снабжен колпаками, укрепленными на корпусах турбобуров, патрубками, соединяющими внутренние полости породоприемника и колпаков, уплотнительной манжетой, прикрепленной к верх« ней части породоприемника, которая выполнена с диаметром наружной кромки больше диаметра агрегата по шарошкам ближнего к манжете нижнего яруса и прикрепленными к нижним частям колпаков уплотнительными юбками, кромки которых расположены ниже шарошек долот, при этом долота размещены в колпаках, а в колпаках крайних турбобуров со стороны, противоположной продольной оси агрегата, выполнены продольные проемы.

2. Агрегат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что колпаки крайних турбобуров снабжены уплотнительными козырьками, расположенными вдоль продольных проемов, причем расстояние от продольной оси агрегата до кромок уп лотнительных козырьков больше радйуса агрегата по долотам.

3. Агрегат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем,.что нижняя часть каждого патрубкарасположена на уровне шарошек долот и направлена по касательной к наружной поверхности соответствующего ему колпака.

4. Агрегат по пп.1 и 3, о т л ич а ю шийся тем, что колпаки жестко соединены между собой.

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Ходанич Корректор В.Романенко

Редактор О.Спесивых

Заказ 4302/32 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4