Устройство для бурения скважины



Устройство для бурения скважины
Устройство для бурения скважины

 


Владельцы патента RU 2593515:

Найдич Юрий Григорьевич (RU)
Горбунов Сергей Андреевич (RU)
Михайлов Александр Владимирович (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью вращения от механического привода и осевого перемещения относительно корпуса. Корпус снабжен распорным механизмом. В качестве привода вращения бурового инструмента в корпусе установлен гидромотор с приводным полым валом. Рукав, на котором подвешен корпус, выполнен бронированным и через него пропущены шланги высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых подключен к гидромотору. Буровой инструмент состоит из нижней и верхней частей, каждая из которых установлена на своем полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны от приводного полого вала гидромотора. Полые валы бурового инструмента установлены соосно приводному полому валу гидромотора. Полый вал верхней части бурового инструмента охватывает полый вал нижней части бурового инструмента, а приводной вал гидромотора пропущен через полый вал нижней части бурового инструмента и соединен с полым валом верхней части бурового инструмента с возможностью осевого перемещения относительно обоих полых валов бурового инструмента. Распорный механизм выполнен в виде установленных снаружи корпуса с возможностью радиального перемещения относительно корпуса посредством подключенных ко второму шлангу высокого давления пневмо- или гидроцилиндров распорных плашек. Полые валы бурового инструмента установлены в направляющей его перемещения трубе, соединенной с механическим приводом осевого перемещения бурового инструмента и снабженной упорным фланцем. В нижней части корпуса и в нижней части бурового инструмента выполнены сообщенные с бронированным рукавом через полость корпуса каналы для подачи сжатого воздуха или бурового раствора. Обеспечивается повышение надежности работы устройства при одновременном повышении производительности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин.

Известно устройство для бурения скважин, содержащее буровой электромеханический снаряд, подвешенный на грузонесущем кабеле и снабженный кольцевой коронкой, керноприемной трубой, электрическим двигателем с редуктором, лебедку, на которой намотан грузонесущий кабель, мачту с роликом и источник электрической энергии (см. авторское свидетельство SU №1472613, кл. Е21В 4/04, опубл. 15.04.1989).

Однако данное устройство имеет сложную конструкцию, что снижает надежность его работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скважины, содержащее спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу, причем в корпусе размещены привод вращения и механический привод осевого перемещения полого вала бурового инструмента, при этом корпус снабжен распорным механизмом (см. патент RU №2481451, кл. Е21В 4/18, 10.05.2013).

Однако данное устройство имеет сравнительно невысокую производительность, что связано с двухступенчатой схемой бурения, когда пробуривается скважина малого диаметра, а потом она разбуривается до большего диаметра.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность повышения надежности работы устройства при одновременном повышении производительности устройства для бурения скважины.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что устройство для бурения скважины содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью вращения от механического привода и осевого перемещения относительно корпуса, при этом корпус снабжен распорным механизмом, в качестве привода вращения бурового инструмента в корпусе установлен гидромотор с приводным полым валом, рукав, на котором подвешен корпус, выполнен бронированным и через него пропущены шланги высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых подключен к гидромотору, буровой инструмент состоит из нижней и верхней частей, каждая из которых установлена на своем полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны от приводного полого вала гидромотора, при этом полые валы бурового инструмента установлены соосно приводному полому валу гидромотора, полый вал верхней части бурового инструмента охватывает полый вал нижней части бурового инструмента, а приводной вал гидромотора пропущен через полый вал нижней части бурового инструмента и соединен с полым валом верхней части бурового инструмента с возможностью осевого перемещения относительно обоих полых валов бурового инструмента, распорный механизм выполнен в виде установленных снаружи корпуса с возможностью радиального перемещения относительно корпуса посредством подключенного к второму шлангу высокого давления пневмо- или гидроцилиндров распорных плашек, полые валы бурового инструмента установлены в направляющей его перемещения трубе, соединенной с механическим приводом осевого перемещения бурового инструмента и снабженной упорным фланцем, а в нижней части корпуса и в нижней части бурового инструмента выполнены сообщенные с бронированным рукавом через полость корпуса каналы для подачи сжатого воздуха или бурового раствора. Буровой инструмент предпочтительно снабжен ультразвуковыми излучателями.

Описанная выше конструкция устройства для бурения скважин обеспечивает надежную фиксацию бурового инструмента распорными плашками в скважине и надежный упор для бурового инструмента, что в сочетании с подачей бурового инструмента в направляющей трубе, которая одновременно является частью привода его осевого перемещения, защитным устройством полого вала бурового инструмента и приводом разнонаправленного вращения бурового инструмента от гидромотора, позволяет создать конструктивно простое и, как результат, надежное устройство, обеспечивающее простую подачу к буровому устройству через полые валы и корпус по бронированному рукаву рабочего раствора или сжатого воздуха как в область бурения, так и в пространство над буровым инструментом для вымывания на поверхность выбуриваемой из скважины породы с одновременной защитой от повреждения шлангов высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды путем их пропуска через бронированный рукав.

На чертеже представлен продольный разрез устройства для бурения скважины.

Устройство для бурения скважины содержит спускаемый на рукаве 1 в скважину корпус 2 с буровым инструментом 3, установленным с возможностью вращения от механического привода и осевого перемещения относительно корпуса 2.

Корпус 2 снабжен распорным механизмом 4.

В качестве привода вращения бурового инструмента 3 в корпусе 2 установлен гидромотор 5 с приводным полым валом 6.

Рукав 1, на котором подвешен корпус 2, выполнен бронированным и через него пропущены шланги 7 и 8 высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых - 7 подключен к гидромотору 5.

Буровой инструмент 3 состоит из нижней 9 и верхней 10 частей, каждая из которых установлена на своем полом валу, соответственно 11 и 12, с возможностью вращения в противоположные стороны от приводного полого вала 6 гидромотора 5. Полые валы 11 и 12 бурового инструмента 3 установлены соосно приводному полому валу 6 гидромотора 5. Полый вал 12 верхней части 10 бурового инструмента 3 охватывает полый вал 11 нижней части 9 бурового инструмента 3, а приводной вал 6 гидромотора 5 пропущен через полый вал 11 нижней части 9 бурового инструмента 3 и соединен с полым валом 12 верхней 10 части бурового инструмента 3 с возможностью осевого перемещения относительно обоих полых валов 11 и 12 бурового инструмента 3.

Распорный механизм 4 выполнен в виде установленных снаружи корпуса 2 с возможностью радиального перемещения относительно корпуса 2 посредством подключенного к второму шлангу 8 высокого давления пневмо- или гидроцилиндров 13 распорных плашек 14.

Полые валы 11 и 12 бурового инструмента 3 установлены в направляющей его перемещения трубе 15, соединенной с механическим приводом 16 осевого перемещения бурового инструмента 3 и снабженной упорным фланцем 17.

В нижней части корпуса 2 и в нижней части 9 бурового инструмента 3 выполнены сообщенные с бронированным рукавом 1 через полость корпуса 2 каналы, соответственно 18 и 19 для подачи сжатого воздуха или бурового раствора.

Буровой инструмент 3 снабжен ультразвуковыми излучателями 20.

Устройство для бурения скважины работает следующим образом.

Вначале другой буровой установкой бурится скважина глубиной, достаточной для полного углубления в скважину устройства для бурения скважины. После этого устройство для бурения скважины устанавливают в подготовленную скважину. Посредством гидронасоса и/или компрессора с использованием блоков гидроуправления, управляемых непосредственно оператором или с использованием, например компьютера, на котором установлено соответствующее специально для этого разработанное программное обеспечение, путем подачи по шлангу 8 высокого давления газообразной или жидкой рабочей среды в гидроцилиндры 13 раздвигают распорные плашки 14 и, таким образом, плотно останавливают в скважине корпус 2. После того как корпус 2 закрепился в скважине, запускают буровой инструмент 3 путем подачи по шлангу 7 высокого давления газообразной или жидкой рабочей среды в гидромотор 5, который посредством приводного полого вала 7 приводит во вращение в противоположные стороны полые валы 11 и 12 и от него буровой инструмент 3. После начала вращения производят осевую подачу бурового инструмента 3 при помощи механического привода 16 осевого перемещения направляющей трубы 15 с одновременной подачей по каналам 18 и 19 сжатого воздуха или бурового раствора в забой скважины для обдува верхней части бурового инструмента 3 и для предотвращения образования отложений в забое скважины. Буровой инструмент 3 снабжен ультразвуковыми излучателями 20, которые интенсифицируют процесс разрушения выбуриваемой породы. После пробуривания скважины буровым инструментом на длину хода полых валов 11 и 12 буровой инструмент 3 останавливают, опираясь на дно (забой) пробуриваемой скважины, и проводят снятие упора распорных плашек 14 в стенку пробуриваемой скважины путем снятия давления в гидроцилиндрах 13. Затем производят опускание корпуса 2 устройства для бурения скважины под его собственным весом и с помощью механического привода 16 до тех пор, пока полые валы 11 и 12 бурового инструмента 3 не войдут в корпус 2. Затем осуществляют раздвижение распорных плашек 14 до их упора в стенки скважины. Корпус 2 вновь закрепляется в пробуриваемой скважине, после чего повторяется описанная выше операция по бурению нового участка скважины.

1. Устройство для бурения скважины, содержащее спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью вращения от механического привода и осевого перемещения относительно корпуса, при этом корпус снабжен распорным механизмом, отличающееся тем, что в качестве привода вращения бурового инструмента в корпусе установлен гидромотор с приводным полым валом, рукав, на котором подвешен корпус, выполнен бронированным и через него пропущены шланги высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых подключен к гидромотору, буровой инструмент состоит из нижней и верхней частей, каждая из которых установлена на своем полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны от приводного полого вала гидромотора, при этом полые валы бурового инструмента установлены соосно приводному полому валу гидромотора, полый вал верхней части бурового инструмента охватывает полый вал нижней части бурового инструмента, а приводной вал гидромотора пропущен через полый вал нижней части бурового инструмента и соединен с полым валом верхней части бурового инструмента с возможностью осевого перемещения относительно обоих полых валов бурового инструмента, распорный механизм выполнен в виде установленных снаружи корпуса с возможностью радиального перемещения относительно корпуса посредством подключенного к второму шлангу высокого давления пневмо- или гидроцилиндров распорных плашек, полые валы бурового инструмента установлены в направляющей его перемещения трубе, соединенной с механическим приводом осевого перемещения бурового инструмента и снабженной упорным фланцем, а в нижней части корпуса и в нижней части бурового инструмента выполнены сообщенные с бронированным рукавом через полость корпуса каналы для подачи сжатого воздуха или бурового раствора.

2. Устройство для бурения скважин по п. 1, отличающееся тем, что буровой инструмент снабжен ультразвуковыми излучателями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью вращения от привода вращения и осевого перемещения относительно корпуса.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу, привод вращения и привод осевого перемещения полого вала бурового инструмента.

Группа изобретений относится к области бурения. Устройство для работы в качестве генератора механического усилия с близким к синусоидальному выходом мощности, или в качестве средства механического возбуждения с близким к синусоидальному выходом мощности, имеет продольную ось и содержит: удлиненный внутренний элемент, аксиально выставленный по продольной оси; массу, установленную вокруг внутреннего элемента и выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него в продольном направлении; наружный элемент вокруг массы и вокруг внутреннего элемента и относительно которого масса может перемещаться аксиально в продольном направлении и удерживаться от любого существенного вращения относительно наружного элемента вокруг продольной оси; вращающийся элемент, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси и при вращении обеспечивать аксиальное возвратно-поступательное перемещение массы относительно наружного элемента; и привод вращения для ввода мощности для вращения вращающегося элемента; путь выхода мощности без ударного воздействия или без существенного ударного воздействия от массы в наружный элемент.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин с вращающимся рабочим органом по разрушению материалов, транспортировке, перемешиванию, мойке и других устройствах.

Изобретение относится к горной технике с использованием вибрационных или колебательных средств. Техническим результатом является повышение эффективности производительности бурения различных по физико-механическим свойствам горных пород.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения взрывных скважин на карьерах и шахтах, а также для проходки технологических скважин, в том числе при бурении сложноструктурных пород.

Вибрационное устройство содержит удлиненный корпус, наружную удлиненную компоновку, установленную коаксиально в корпусе и выполненную с предотвращением вращения и с возможностью возвратно-поступательного продольного перемещения относительно обсадной колонны, внутреннюю удлиненную компоновку, установленную коаксиально в наружной удлиненной компоновке и выполненную с возможностью пропуска текучей среды в продольном направлении части вибрационного устройства и имеющую группу магнитов, расположенных коаксиально и продольно в указанной компоновке, и расположенную в группе магнитов наружной удлиненной компоновки на расстоянии от нее и коаксиально с ней.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, в частности к осцилляторам для бурильной колонны, предназначенным для создания гидромеханических импульсов, воздействующих на бурильную колонну.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины. Способ включает вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, в зоне поглощения промывочной жидкости перевод подачи жидкости в затрубное пространство над забойным двигателем через переводник путем его активации.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью вращения от привода вращения и осевого перемещения относительно корпуса.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Устройство содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу, привод вращения и привод осевого перемещения полого вала бурового инструмента.

Группа изобретений относится к оборудованию и операциям в подземных скважинах, а именно к поршневым тянущим системам, способам функционирования поршневой тянущей системы и способам продвижения трубчатой колонны в стволе скважины.

Группа изобретений относится к области бурения и заканчивания скважин. Система для бурения в пласте ствола скважины содержит бурильную колонну с компоновкой низа бурильной колонны (КНБК), содержащей опционально невращаемую часть и буровое долото, и вставленную в ствол скважины обсадную трубу.

Компоновка тракторов для применения на забое нефтегазоносных скважин с использованием нескольких тракторов одновременно содержит гидравлический привод и может создавать существенное увеличение общей грузоподъемности при выполнении работы забойными тракторами.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к буровым снарядам для бурения скважин. .

Изобретение относится к области бурения, а именно к буровой системе, используемой при строительстве ствола скважины для последующей добычи углеводородов. .
Наверх