Устройство для направленного буренияскважин
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
329304
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ОЗХ1.1969 (№ 1,340884/22-3) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 09.111972. Бюллетень чо 7
Дата опубликования описания 14.IV.1972
М. Кл. Е 21Ь 7/04
Комитет по делам илобретеиий и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 622.243.2 (088.8) f
В. В. Ефимов, В. М. Гончаров, А. В. Ножко и К. И. ФерЖяди
Авторы изобретения
Заявитель
Карагандинский научно-исследовательский угольный институт
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
СКВАЖИН
Изобретение относится к устройствам для направленного бурения скважин, в частности по угольным пластам. Такие устройства предназначены для различных технологических целей, например, для предварительной дегазации, нагнетания воды и растворов в пласт и т. д.
Известно устройство для направленного бурения скважин, имеющее приводимый во вращение и соединенный с буровой коронкой вал с установленным на нем подпружиненным ползуном, связанным с рычажным отклонителем, с помощью которого осуществляется отклонение устройства в заданном направлении.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что коронка установлена подвижно относительно вала и удерживается в требуемом положении с помощью пружины, при этом коронка соединена с зубчатой втулкой, которая охватывает вал, На последнем между ползуном и зубчатой втулкой расположена муфта с торцовыми и внутренними зубьями, взаимодействующими при поступательном перемещении вала соответственно с зубьями втулки и зубьями, которые имеются IIa валу, для включения и выключения отклонителя.
При таком выполнении устройства возможно чередование периодов бурения без отклонеппя и с отклонением, не извлекая устройства из скважины.
Для предотвращения самопроизвольного включения отклонителя удерживающая коронку пружина может быть предварительно сжата с усилием, превышающим усилие подачи прп бурсшш.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в процессе взаимодействия отклоиителя со стенкой скважины; на фиг. 2 и 3 — отклонптель в двух положениях; на фиг. 4 — положения а, б, в, г и д зубьев муфты, втулкп и вала прп работе устройства.
Вал 1 .при помощи шлицсв 2 сосд|шсп со втулкой 8, жестко связанной с буровой коронкой 4 и со стаканом 5, в котором размещается охватывающая вал 1 пружина б, поджатая до определенного усилия между буртиком 7 вала и передней стенкой стакана 5. Последний удерживается от продольного перемещения пружиной прп помощи разрезной зубчатой втулки 8, охватывающей вал и прикрепленной к этому стакану.
На валу 1 расположен кожух 9 с бронзовы,1ш втулками 10 на концах, прп этом кожух 9 удерживается от продольного перемещения назад буртиком 11, имеющимся на переходниI e 12, I оторый coeqIIIIeII c Da tIoiI 1. На I ox З0 хе 9 смонтирован ползун 18 с отклоняющей
329304 пружиной 14, распираемая между ползуном и кольцом 1б.
Ползун 13 имеет коленообразные пазы 1б (горизонтальный ж и вертикальный и). В этих пазах перемещаются сухари 17, шарнирно соединенные с вилкообразным рычагом 18, связанным с отклонителем 19 в виде упорной лыжи. Между зубчатой втулкой 8 и ползуном 13 на валу 1 размещена муфта 20, имеющая чстырс торцовых зуба II (фиг. 4) и четыре внутренних зуба III. Втулка 8 имеет восемь торцовых зубьев I, а на валу 1 выполнено еще четыре зуба IV.
В нерабочем положении устройства внутренние зубья III входят в соответствующие им пазы в зубьях IV, (положение а).
Когда требуется включить устройство в работу, т. е. чтобы отклонитель 19 переместился из положения, показанного на фиг. 2, в поло?кение, показанное на фиг. 3, увеличивают осевос усилие до величины, превышающей усилие, при котором производится бурение. При этом пружина б сжимается, и вал 1 движется вперед относительно втулки 3. Вместе с валом 1 движется и кожух 9 с ползуном 13 и муфтой
20. Движение муфты 20 и ползуна 13 продолжается до тех пор, пока торцовые зубья II муфты 20 не встретятся с зубьями 1 втулки 8 (положение б). После того, как упомянутые зубья встретились, движение муфты 20 и ползуна 13 прекращается, а вал 1 с кожухом 9 продолжает двигаться вперед.
Вместе с кожухом 9 двигается в нерабочем положении вильчатый рычаг 18. При этом сухари 17 скользят в горизонтальных пазах ж, а зубья IV — вдоль зубьев 111 муфты 20. Движение осуществляется до тех пор, пока зубья
III не выйдут из пазов зубьев IV. Во время этого движение сжимает пружина 14.
Поскольку контакт торцовых зубьев II на муфте 20 и зубьев 1 на втулке 8 происходит по наклонной плоскости, тангенциальная составляющая усилия стремится повернуть муфту 20 вокруг продольной осн вала 1 против часовой стрелки. До тех пор, пока зубья III не вышли из пазов зубьев IV, повороту препятствуют зубья 1Ъ . Как только зубья III выйдут из па3оВ зубьев IV, муфта 20 под действием пружины 14 повернется и зубья займут положеI :(е н. Зубья Il располояатсн во впадинах зубьев 1 втулки 8, а зубья III — на наружных скосах зубьев IV. После этого снимают осевое
y(.илие и двигают вал 1 назад. При этом движении зубья III скользят по зубьям IV, и муфта 20 поворачивается до тех пор, пока зубья
III пе попадут в пазы между зубьями IV (положение г). После этого муфта не препятствует движению ползуна 13.
При движении ползуна 13 задняя стенка паза и нажимает íà ñóKари 17 рычага 18 и поворачивает его до упора отклонителя 19 в стенку скважины, Этим заканчивается процесс включения отклонителя в работу.
Для выкл(очеп(я отклонитсля 19 производят тс ?ке действия, что и при включении, т. е. увеличивают осевое усилие и двигают вал 1 назад.
10 В этом случае зубья 1 и I1 и зубья 111 и IV взаимодейству(от между собой так яс, как и при включении (по io?( При включении передняя стенка паза и нажимает на сухари 17 рычага 18, поворач((вает его, выводя отклонитель 19 со 20 стенкой скважины. При двняе:-ши ползуна 13 сухари 17 рычага !8 переходят нз паза и B ж и дви?кутся в нем. Когда зубья 111 муфты 20 войдут в пазы зубьев IV и рычаг 18 повернется и передвинет 25 QTKJIQE(IITB Ib 19 u IIepaoo (ee l!0.70?Kc IHc, устройство будет готово для следующего цикла р«боты. В нерабочем положен.i:i отклоннтель 19 и ползун 13 с ры Ia«oì 18 вращается вместе с 30 устройством, ilc мсll!Ия процессу обычного бурения. Предмет изобретения 1. Устройство для на((равлснного бурения скважин, содер?кащсе прн«одимый во вращение и соединсннь!Й с О, (00130!(I llIl ва, (1 между ползу:(03! ii 31 vчатой (3тулкой p;1cl10л0жсна 3! фта с Top!!0!;l>!::,I i!:: (3И3 тренни50 ми зуО«я(!((i. «3«иъ(оде((ст«у (Он;н. .:(lip!I поступател(.н03(нс: еме(псн:и вала соответственно с зубьями «туп к i il зуоья (!И, которые выполнены на валу, для «к;ночсння .I выключения отклонителя. 55 2. Устройстьо по н. 1, о;.(и (аюи1ееся тем, что уде1??кива!Ощ((я !.01300(<3 пру ?к:(на предва1?ительно сжата с усил ILм, превышающим усилие подачи при бурении. 329304 /,7 Ф / / !, /,, /,, ; . АЗ . Яй"М " 2" -" . =-ЯФ®ф6ЯЯф- -- ,,:ф Д, у :, Д . 17 , а, aq ЯЫБЮРБЖ /7 Ч7иг r /9 ro !б и ;«air (/ (! и2Г 17 %и2 7 329304,() е 1 ..1 ш Ри2 Составитель %. Рогач Техред Л. Богданова Корректор Е. Зимина Редактор С. Титова Заказ 852i9 Изд. М 223 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совсте Мпп:..строп СССР Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
