Устройство для термического расширенияскважины

 

О П И С А Н И Е (11)827778

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2780865/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

Е 21С 23/00

Е 21С 21/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 622.243.94 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81

С. А. Полуянский, Б. А. Драбик, Н. А. Дзоз, Б. Д. А)тымов, Л. T. Холявченко и В. Я. Осенний

Институт геотехнической механики АН Украинской ССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ

СКВАЖИ НЫ

Изобретение касается устройства для термического расширения скважин и может быть использовано для образования уширений в скважинах под буронабивные сваи или во взрывных скважинах.

Известно устройство для термического расширения скважины, включающее буровой став с прикрепленной к нему с помощью вертлюга рамой, к которой одним концом шарнирно прикреплено подвижное звено, несущее термические горелки, соединенное другим концом со штоком толкателя (1).

В этом устройстве горелки располагаются вертикально параллельно оси бурового става и в процессе работы воздействуют высокотемпературными газовыми струями на забой, описывая относительно него круговые движения благодаря вращению рамы.

Энергоемкость процесса разрушения породы посредством известного устройства оказывается достаточно высокой в результате того, что по мере работы расстояние от среза сопел горелок до разрушаемой поверхности увеличивается и воздействие тепловых потоков на породу уменьшается.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термического расширения скважины, включающее погружаемую в нее подающую штангу, на свободном конце которой шарнирно закреплены несущие термические горелки поворотные рукояти, соединенные посредством рычагов с дистанционно уп5 равляемым приводом для их разведения (2).

В этом устройстве разведение рукоятей на заданный угол ограничивается упорами. Однако расстояние между срезами со10 пел горелок и разрушаемой поверхностью не регулируется в процессе работы, в результате чего при увеличении диаметра расширяемой скважины эффективность разрушения снижается и увеличивается энер15 гоемкость процесса.

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность процесса расширения скважины путем поддержания заданного расстояния от среза сопла

20 горелки до разрушаемой поверхности.

Эта цель достигается благодаря тому, что каждая рукоять снабжена подпружиненным ползуном и контактирующим со стенкой расширяемой скважины и распо25 ложенным на двуплечем рычаге упорным элементом, прн этом двуплечий рычаг расположен на корпусе горелки и соединен своими концами через гибкие тяги с ползуном, связанным в свою очередь гибкой

30 тягой с корпусом привода.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство в процессе расширения скважины; на фиг, 2 — вид А фиг. 1.

Устройство для термического расширения скважины содержит погружаемую в нее подающую штангу 1, на свободном конце которой смонтирован дистанционно управляемый привод 2, имеющий подпружиненный поршень 3 в цилиндре 4 и вращающийся корпус 5, подвижно сочлененный с подающей штангой 1.

С корпусом 5 привода 2 с помощью шарнира 6 соединены рукояти 7, несущие термические горелки 8, закрепленные на их концах. Рукояти 7 посредством рычагов 9 шарнирно сочленены со штоком 10 поршня

3 привода 2 так, что при аксиальных перемещениях поршня рукояти 7 могут разводиться на требуемый угол и сводиться.

Перемещение поршня 3 привода 2 достигается за счет подачи сжатого воздуха в полость 11 цилиндра 4 по трубопроводу

12, расположенному внутри штанги 1 и надетой на его шток 10 пружины.

На рукоятях 7 установлены подпружиненные ползуны 13 и упоры 14, соединенные с рычагами 9, при этом на кронштейне 15 корпуса горелки 8 шарнирно смонтирован двуплечий рычаг 1б с упорным роликом 17 на одном конце, контактирующим со стенкой расширяемой скважины.

Двуплечий рычаг 1б другим своим концом через гибкую тягу 18 соединен с ползуном 13 на рукояти 7, а он, в свою очередь, связан гибкой тягой 19 с корпусом 5 привода 2. Ролик 17 также гибкой тягой

20 связан с ползуном 13.

Устройство работает следующим образом.

При расширении скважины по трубопроводу 12 в штанге 1 подают в полость 11 цилиндра 4 сжатый воздух и создают в ней необходимое давление. Поршень 3, сжимая пружину, через рычаги 9 разводит рукояти 7 до момента соприкосновения упорных роликов 17 со стенкой скважины.

Горелки 8 воздействуют на стенки скважины тепловым потоком, разрушая их. По мере увеличения диаметра скважины путем поддержания постоянного давления сжатого воздуха над поршнем 3 в полости

11 цилиндра 4 рукояти 7 расходятся так, что горелки 8 все время находятся на постоянном расстоянии от стенок скважины.

При этом, усилие прижатия упорных роликов 17 к стенкаМ скважины в процессе расширения остается посТоянным.

При необходимости ступенчато перейти на меньший диаметр скважины без изменения режима работы горелок 8 уменьшают давление сжатого воздуха над поршнем

3 в полости 11 цилиндра 4, и поршень 3 под действием пружины, надетой на шток

10, передвигается и сводит рукояти 7.

Упорные ролики 17 за счет гибких тяг

18, 20 и 19 независимо от угла разведения рукоятей 7 все время остаются в положении, перпендикулярном к оси скважины, что облегчает движение их относительно стенки.

В результате вышеописанного выполнения устройства в процессе расширения скважины при увеличении ее диаметра расстояние между соплами горелок и стенками остается постоянным, благодаря чему эффективность термического разрушения остается постоянной в течение всего процесса расширения.

Формула изобретения

Устройство для термического расширения скважины, включающее погружаемую в нее подающую штангу, на свободном конце которой шарнирно закреплены несущие термические горелки поворотные рукояти, соединенные посредством рычагов с дистанционно управляемым приводом для их разведения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса расширения путем поддержания заданного расстояния от среза сопла горелки до разрушаемой поверхности, каждая рукоять снабжена подпружиненным ползуном и контактирующим со стенкой расширяемой скважины и расположенным на двуплечем рычаге упорным элементом, при этом двуплечий рычаг смонтирован на корпусе горелки и соединен своими концами через гибкие тяги с ползуном, связанным в свою очередь гибкой тягой с корпусом привода, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № Зб2132, кл. E 21С 23/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 255827б, кл. Е 21С 23/00, 1977 (прототип).

Редактор С. Титова

Составитель В, Махаева

Техред Л. Куклина

Корректоры: E. Осипова и А. Галахова

Заказ 649/9 Изд. № 304 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2