Способ ударно-вращательного бурения

 

Класс 5а, 19„ № 62406

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СПОСОБ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Заявлено 14 февраля 1938 г. за № 307884 в Наркомат обороны

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 3 за 1966 г.

Известны способы ударно-вращательного бурения.

Предложенный способ отличается от известных тем, что буровому инструменту сообщают периодическое неравномерное вращение. Э го отличие позволяет значительно повысить проходку скважин.

Устройство для осуществления предложенного способа отличается от известных тем, что в нем применена гибкая пружинящая связь между буровой штангой и буровым инструментом. С целью использования периодического неравномерного вращения бурового инструмента для осуществления ударов, в предложенном устройстве применена массивная труба, свободно надетая на буровую штангу и снабженная кольцевой канавкой с углублениями для шариков, установленных в торцовой части трубы, несущей буровой инструмент.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство в разрезе, общий вид.

Устроиство для осуществления ударно-вращательного бурения включает в себя колонну бурильных штанг 1, нижний конец которых соединен с буровым инструментом 2 или колонковой 8 в случае бурения со взятием керна. При этом колонковая должна вращаться относительно колонны бурильных штанг. Это осуществляется путем их сопряжения при помощи упорных шариковых подшипников 4. Для передачи вращающего момента от колонны бурильных штанг к колонковой устройство имеет гибкую пружинящую связь 5, один конец которой прикреплен к колонне бурильных штанг, а другой к колонковой или к жестко связанной с ней трубой б, несущей буровой инструмент.

Колонковая совместно с трубой образует колебательную систему, имеющую собственную частоту колебаний. При бурении сопротивление породы, периодически действующее через буровой инструмент, создает № 62406 момент, приложенный к колонковой и изменяющейся периодически от минимума до максимума. Если частота момента будет близка по величине или кратна собственной частоте колебательной системы, образованной гибкой пружинящей связью между колонковой и колонной оурильных штанг, то будут иметь место усиленные вынужденные колебания вокруг оси колонны. Это колебательное движение колонны используется для осуществления вибрационного движения массивной трубы 7, свободно надетой на буровую штангу и опирающейся на торец головки 8. Последняя жестко соединена с колонковой или грубой 6 и ее верхний горец снабжен кольцом 9 с шариками 10.

Массивная труба оканчивается головкой 11 с кольцевой канавкой и сферическими углублениями, выполненными по радиусу шариков. При колебаниях бурового снаряда массивная труба будет получать инерционное перемещение вокруг оси буровой колонны. При попадании шариков в сферические углубления массивная труба будет перемещаться вдоль оси буровой колонны на величину, равную разности глубин сферического углубления и кольцевой канавки.

Таким образом массивная труба будет совершать вибрациопное движение по направлению оси буровой колонны, т. е. осуществлять удары в процессе бурения.

Предмет изобретения

1. Способ ударно-вращательного бурения, отличающийся тем, что буровому инструменту сообщают периодическое неравномерное вращение.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, о тл и ч а ющ е е с я применением гибкой пружинящей связи между буровой штангой и буровым инструментом.

3. Устройство по п. 2, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью использования периодического неравномерного вращения бурового инструмента для осуществления ударов, в нем применена массивная труба свободно надетая на буровую штангу и снабженная кольцевой канавкой с углублениями для шариков, установленных в торцовой части трубы, несущей буровой инструмент. № 62406 д

Составитель П. Графов

Редактор Э. Н. Шибаева Техред А. А. Камышникова Корректор О. И. Попова

Подп. в печать 23.XII.1964 г. Формат бум. 70>(108

Заказ 311476 Тираж 200 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2