Устройство для направленного бурения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1509,75 (2l) 2173632/03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 0509.77.Бтоллетень ¹ ЗЗ (45) Дата опубликовании описания 031077 .

Союз Советских

Социвпистических

Республик (») 571594 (5l) M. Кл.х

Е 21 С 1/14

Е 21 С 13/04

ГветИвретевииир 10INTIT

Ввввтв Миииетрвв 66ВР ив иеивв иеввретеиий и втирмтий

Ф (53) УДК б22.243 ° 2 ° (088. 8у (72) Авторы изобретения

В.В. Гончаров, Ю.А.Зуев, В.A.CìàãèH и P.È.Õàëååâ (7т) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

СКВАЖИН чего органа н -в конечном счете к неуправляемости буровой машины.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что резцы коронки установлены с возможностью осевого перемещения, а на приводных валах установлены эксцентрики и дифференциал, одна шестерня которого жестко связана с приводным валом, вторая посажена на него свободно и соединена с соседним валом:с.:вазможностью обратного вращения относительно первой, а водило ки нематически.;связано с эксцентриками для взаимодействия с выдвижными резцами*

Это повышает надежность устройства в работе по изменейию направления бурения, что является целью изобретения.

На фиг.l показано предлагаемое устройство, горизонтальный разрез; на фиг.2 — вертикальный разрез A-A фиг.l на фиг.3 — схема, иллюстрирующая работу устройства при бурении прямолиНейной скважины; на фиг.4 - то же, при бурении скважины, отклоняющейся вверхт на фиг.5 — то же, при бурении скважины, отклоняющейся вниз.

Устройство содержит два параллельно расположенных приводных вала 1, сое циненных квадратными хвостовикамн со

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при выемке полезных ископаемых бурошнековыми машинами.

Известно устройство для направленного бурения скважин двухшциндельньичи буровыми органами, состоящими иэ неуправляемых коронок,.связанных жестко со шнековыми ставами,(11 . Однако изменять направление.скважины,соответствен-т

:но гипсометрии залегания..полезного ископаемого такие машины лоэволяют в ограниченной мере за счет. подбора Онре- .. деленных соотношений между усилием пб-, дачи и скоростью вращения станов, ::Та- кое отклонение от первоначального.:на правления не обеспечивается надежно и стабильно.

: Известно также устройство для,направленного бурения скважин, включаю.— 20 щее буровые коронки с резцами и два параллельно расположенных приводных вала, соединенных со шнековыми ставами f2) . Буровые коронки в этом устройстве отклоняются от оси бурения при 25 помощи гидроцилиндров и шарнирного соединения их с буровым ставом.

Наличие гидроцилиндров в таких устройствах загораживает проходное сечение скважин, ведет к заштыбовке рабо- 30

571 594 шнековыми ставами 2 . В головной части каждого приводного вала неподвижно укреплены двухлучевые коронки 3 с режущими зубками. Лучи по форме выполнены таким образом, что образуют винтовую 6 лопасть для перемещения отбитой гор ной массы к шнеку става. В каждом луче выполнено отверстие, в котором расположены с воэможностью осевого перемещения штоки 4, На концах штоков жес- 10 тко укреплены режущие зубцы 5, которые оформляют стенку скважины. Другим концом штоки скользят по поверхности эксцентрика 6, свободно посаженного на вал 1. На валу 1 расположен симмет- ричный дифференциал, состоящий из конической шестерни 7, неподвижно укрепленной на валу и конической шестерни

8, свободно посаженной на вал, и водила 9 с сателлитами 10. Водило соединено с эксцентриком посредством редуктора с большим передаточным отношением, в данном случае с помощью волновой передачи, со .тоящей из генератора волн подшипников 11, укрепленных на водиле 9, и гибкого звена 12, соединенного с эксцентриком 6. Шестерня 8 на каждом валу связана цепноК передачей 13 с соседним валом 1, где неподвижно укреплены звездочки 14.

На невращающемся корпусе 15 устрой- ® ства расположены направляющие лыжи 16 таким образом, что нх наружная поверхность находится на уровне крайней точки офорытяющего резца 5, когда шток 4 расположен на эксцентрике 6 в точке, Ж наиболее приближенной к оси вала 1. устройство работает следующим образом.

Для бурения прямолинейной скважины, 17 эксцентрики б располагаются высту- 40 пающими частями навстречу друг другу (фиг. 3) . Коронки повернуты так, что лучи одной смещены на 90"относительно лучей другой коронки (фиг.1).

Валы 1 вращаются в противоположных . 45 направлениях (стрелки на фиг.3). Шестерня 7 дифференциала вращается вместе с валом 1, шестерня 8 приводится во вращение в противоположном направлении.от соседнего вала с той же ско- ф ростью цепной передачей 13. Водило 9 неподвижно, вследствие чего неподвижен зксцентрик б. Штоки 4 обегают по неподвижной поверхности эксцентрика, а резцы 5 оформляют стенку скважины, как показано на фиг.3. Скважина пробуривается прямолинейно.

Для подготовки устройства к бурению скважины 17 с отклонением вверх эксцентрики устанавливаются выступающими частями вверх (фи г. 4 ) . Для этого один став поворачивается при неподвижном втором на необходимое число оборотов, определяемое передаточными числами редукторов обоих валов, связывающих водило 9 с эксцентриком б. При одном неподвижном ставе и вращении другого оба водила 9 приходят в движение, так Как на неподвижном ставе шестерня 7 неподвижна, а шестерня 8 приводится во вращение от вращающегося става, На вращающемся отаве шестерня 7 вращается со ставом, а шестерня 8 неподвижна, так как связана цепной передачей с соседним неподвижным ставом. Водила 9 через волновые передачи поворачивают эксцентрики 6. Большое передаточное число редукторов повышает точность установки эксцентриков 6. Зубки 5 оформляют стенку скважины в соответствии с расположением эксцентриков 6, неподвижных при бурении (вращение ста; вов навстречу друг другу) . В верхней части скважины зубки 5.выдвигаются за пределы лыж 16, а в нижней утапливаются. Лыжи 16 направляют став вверх

Для отклонения скважины вниз один из ставов вращается при неподвижном другом до тех пор, пока эксцентрики не займут положение, показанное на фиг.5. Зубцы 5 подрезают стенку скважины в нижней части, лыжи 16 направляют став вниз.

Формула изобретения

Устройство для направленного бурения скважин, включающее буровые коронки с резцами и два параллельно расположенных приводных вала, соединенных со шнековыми ставами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе по из- менению направления бурения, резцы коронки установлены с воэможностью осевого перемещения, а на приводных валах установлены эксцентрики и дифференциал, одна шестерня которого жестко связана с приводным валом, вторая посажена на него свободно и соединена с соседним валом с возможностью обратного вращения относительно первой, а водило кинематически связано с эксцентриками для взаимодействия с выдвижными резцами.

Источники информации, принятые зо внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ССС

9 234301, кл. Е 2.1 С 13/00, 196"

2. Авторское свидетельство CC(.

М 344119, кл. Е 21 С 13/04, 1970.