Устройство для бурения скважин

 

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ р> 800337 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1206,78 (21) 26 2662 7/22-0 3 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

Опубликовано 300181Бюллетеиь М 4

Дата опубликования описания 3001.81 (51)М. Кл.з

Е 21 В 3/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.242 (088 ° 8) В. И. Васильков, A.Ä.Àíàíüåâ, P.Е. Василькова и В.Д.Павлов . ! ! . ° i (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена . Трудового Красног научно-исследовательский горно-металлур институт цветных металлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО дЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к горному делу и предназначено для вращательного бурения неглубоких разведочных н взрыв ных с кв ажин на форсированных режимах.

Известно устройство для бурения скважин, включающее раму, вращатель, податчик, штанги, породоразрушающий инструмент и промывочный сальник (1).

Недостатком такого устройства является то, что вращатель со шпинделем не имеет проходного отверстия для штанг, что не позволяет использовать для наращивания штанги длиной более хода подающеro механизма. 15

Известно также устройство для бурения скважин, включающее вращающе-подающий механизм, пустотелый шпиндель, передний и задний эажимные патроны с фиксирующими буровую штан- 20 гу плашками (2) .

Недостатком такого типа станков является то, что, хотя они и позволяют применять для наращивания штанги больше хода подающего механизма, однако длина наращиваемых штанг ограничена величиной вылета штанги эа пределы шпи нделя . Практически бурение на высоких скоростях вращения при наращивании штангами стандартной дли- ЗО ны (3,0-4,5 м) невозможно из-за черезмерной вибрации консольного конца штанги, Цель изобретения — обеспечение использования длинномерных буровых штанг для бурения и наращивания.

Укаэанная цель достигается тем,что передний и задний зажимные патроны снабжены упругими уплотняющими буровую штангу элементами с нажимными буксами установленными с воэможностью взаимодействия с плашками.

A также повышение срока службы упругих уплотняющих элементов достигается тем, что плашки зажимных патронов выполнены с боковыми скосами для взаимодействия с нажимными буксами упругих уплотняющих элементов, внутренний диаметр которых при разжатых плашках больше внешнего диаметра буровой штанги.

На фиг.1 показано устройство для бурения скважин, общий вид; на фиг,2шпиндель с уплотняющими элементами, разрез.

Устройство для бурения скважин одержит колонну буровых штанг 1, закрепленный на ней породораэрушаюдий наконечник 2 (например, алмазная

800337 коронка), пустотелый шпиндель 3, имекщий на концах задний 4 и передний 5 эажимные патроны вращательно-подающего механизма 6, промывочный сальник 7.

B шпинделе 3 по его концам выполнены расточки, в которые вставлены уплотнякщие втулки 8,для герметичной установки втулок в шпинделе служат резиновые кольца 9, в расточках втулок размещены уплотняющие элементы 10 (резиновые втулки) и нажимные буксы

11. Уплотняющие втулки зажимаются в расточках шпинделя при помощи буртов

12, выполненных в зажимных патронах

4 и 5, крепление патронов на шпинделе производится с помощью резьбы 13, на зажимных плашках 14 патронов выполлены боковые скосы, обращенные в сторону уплотняющих элементов, между буксами уплотняющих элементов и скошенными поверхностями плашек имеет место контакт через шарики 15, вмон- 20 тированные в торцовую часть нажимных букс. Внутренний диаметр уплоняющего элемента 10 при разжатых плашках выполняется несколько большим диаметра штанг, а наружный — исходя иэ 25 условий плотной посадки его в уплотняющей втулке 8. Хвостовая часть промывочного сальника 7 на длине контакта его с уплотняющим элементом и эажимными плашками выполняется равной диаметру штанг, Устройство работает следующим образом.

На колонне буровых штанг 1 закрепляют породоразрушающий наконечник 2 (например, алмазную коронку)и опускают на забой скважины. Верхнюю

Часть штанговой колонны пропускают через пустотелый шпиндель 3 и закрепляют ее в эажимных патронах 4 и

5 вращательно-подающего механизма 6. 40

На верхней части колонны штанг закрепляют промывочный сальник 7 и подают промывочную жидкость в скважину по штангам (фиг.1, позиция 1).

После чего придают вращение и осевое 45 нагружение штанговой колонне через вращательно-подающий механизм. По мере углубки скважины на величину хода подающего механизма осуществляют перекрепление (перехват) сна- 50 ряда, открепление эажимных патронов, подъем шпинделя в верхнее (заднее) положение и закрепление зажимных йатронов. Такие перехваты ос уществляют до приближения промывочного сальника к заднему эажимному патрону, после чего промывочный сальник открепляют от штанги и продолжают бурение старой штангой, осуществляя перехват снаряда передним эажимным патроном с углублением конца штанги 60 внутрь шпинделя, а в заднем патроне закрепляют промывочный сальник и подают промывочную жидкость от сальни-. ка к штангам через полость шпинделя (фиг, 1, позиция I-) . После цикла бурения с креплением патрона эа верхний конец штанги, осуществляют раскрепление патронов, снятие промывочного сальника и перемещение шпинделя для выхода иэ него штанги. При таком положении осуществляют очередное наращивание длинномерной штанги.

С этой целью передний ее конец пропускают через шпиндель и соединяют со штанговой колонной, конец которой находится впереди переднего зажимного патрона, шпиндель перемещают в крайнее заднее положение и закрепляют штангу в зажимных патронах; на штанге закрепляют промывочный сальник (фиг. 1,позиция 1) и осуществляют цикл бурения.

Увеличение длины штанг, используемых для наращивания снаряда и бурения скважин, позволяет существенно снизить затраты времени на>процесс наращйвания, а также уменьшить стоимость бурового снаряда и веррятность возникновения аварий с буровыми штангами.

Формула изобретения

1. Устройство для бурения скважин, включающее вращательно-подающий механизм, пустотелый шпиндель, передний и задний зажимные патроны с фиксирующими буровую штангу плашками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения использования длинномерных буровых штанг для бурения и наращивания, передний и задний эажимные патроны снабжены упругими уплотняющими буровую штангу элементами с нажимными буксами, установленными с возможностью взаимодействия с плашками.

2. Устройство по п.1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы упругих уплотняющих элементов, плашки зажимных патронов выполнены с боковыми скосами для взаимодействия с нажимными буксами упругих уплотняющих элементов, внутренний диаметр которых при разжатых плашках больше внешнего диаметра буровой штанги.

Исто ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сорокин Г,В. и др. Бурение взрывных скважин пневмоударными агрегатами ЛПС-3. Алма-Ата, 1962, с.7.

2. Авторское свидетельство СССР

М 280386, кл, E 21 В 3/00, 1969.