Расширитель для восстающих скважин

 

Союз Совет скик

Социалистнческик

Республик

ОП ИСАНИЕ 866202

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТСЯ ЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заивлено 09.01. 80 (21) 2866972/22-03 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)М. Кл.

Е 21 0 3/00

Е 21 В 10/26 (ееударстванкы11 квинтет

СССР

Опубликовано 23.09.81 ° Ьктллетеиь М 35 ао делен кэобретеивк к впрытвк (53 ) У,Д, К622 . 24. .051.77 (088.8) Дата опубликования описания 25.09.81

-. с .Ю"

С.И. Одинец, P.À. Буланов, Н.ш. ЕрмоЗГаей ;;,П.А. Подкопаев "1 ъ ° и А.Ф. Махортов ; .Ф

А" . ;Г (72) Авторы изобретения (71 ) Зая интел ь (54} РАСНЯРИТЕЛЬ ДЛЯ ВОССТАЮЩИХ СКВЮКИН

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению восстающих скважин большого диаметра.

Известен расширитель скважин, включающий приводную штангу, корпус, на котором в прямоугольных направляющих установлены шарошки с возможностью перемещения и взаимодействия с пружи нами (11 .

Недостатком этого расширителя при . бурении трещинованых пород является износ направляющих иэ-за высокой частоты перемещения шарошек и значитель. ных усилий на направляющие перпендикулярно перемещению шарошек. .Кроме того, конструктивно расширитель выполнен с витыми пружинами, соосными хвостовикам лап шарошек.

При этом для обеспечения достаточной податливости и высокого значения усилия требуются пружины значительных габаритов, что усложняет конструкции многошарошечного расширителя для бурения скважин большого диаметра.

Наиболее близким к .предлагаемому является расширитель для восстающих скважин, включающий корпус, связанный с приводной штангой, закрепленные на корпусе поворотные кронштейны с шарошками и амортизатор (2).

При бурении скважин большого диаметра в трещиноватых породах сжатие упругого элемента (амортизаторы) под действием усилия от одного из рычагов приводит к снижению нагрузок на другие рычаги, что снижает производительность бурения, а следовательно, является недостатком устройства.

Характерной особенностью разбуривания трещиноватых пород является, то, что забой приобретает форму в виде выступов. Поэтому большая часть нагрузки, передаваемой расширителю приходится в каждый момент времени на ту шарошку, которая преодолевает выступ.

Из-за этого общую нагрузку на расширитель приходится снижать, уменьшая соответственно скорость разбуривания.

8662

15

30

Нередко при интенсивной трещиноватости массива от забоя отделяются крупные куски породы и заклиниваются между шарошкой и забоем, что сопровождается также отрывом других шарошек от забоя.

Цель изобретения — повышение производительности бурения.

Указанная цель достигается тем, что в расширителе для восстающих скважин„ включающей корпус, связанный с приводной штангой, закрепленные на корпусе поворотные кронштейны с шарошками и амортизатор, амортизатор выполнен в виде радиальных рессор, установленных под каждым поворотным кронштейном и закрепленных на корпусе, при этом каждый поворотный кронштейн снабжен упором и натяжным механизмом, установленными с возможностью взаимодействия соответственно с корпусом и радиальной рессорой.

На фиг. 1 изображен расширитель с частичным вырезом вдоль оси, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Расширитель для бурения восста25 ющих скважин большого диаметра содержит корпус 1, жестко связанный с приводной штангой 2, на корпусе 1 закреплены кронштейны 3 с шарошками

4. Кронштейны 3 закреплены на корпусе 2 с помощью пальцев 5 с возможностью поворота относительно пос-. ледних в плоскости, проходящей через ось расширителя. Под кронштейнами

3 на корпусе 2 установлены радиаль- 35 ные рессоры 6 и зафиксированы на приводной штанге 1 посредством гайки 7.

Кронштейны 3 снабжены натяжными узлами, например винтами 8, взаимодействующими с рессорами 6, и упо- 40 рами 9, взаимодействующими с лысками 10, выполненными на приводной штанге 1.

Расширитель работает следующим об разом.

После сборки расширителя и присоединения его к буровому ставу (не показан) создается предваритель ное натяжение рессор 6 винтами 8, при этом упоры 9 взаимодействуют с лысками )О приводной штанги 1. Разбуривание осуществляют с ограни чением осевого усилия на расширитель, рассчитанного по номинальному усилию на шарошку с. учетом числа

55 шарошек и углов их установки на расширителе. Б отдельные моменты при накатывании какой-либо шарошки на выс02 4 туп забоя соответствующая рессора 6 прогибается, увеличивая нагрузку на шарошку, распределяя остаток осевой нагрузки на другие шарошки расширителя. Необходимая величина смещения и жесткость каждой рессоры выбирается в зависимости от диаметра расширителя и положения шарошки, соответствующей этой рессоре. Шарошки, более удаленные от оси расширителя, должны снабжаться рессорами с большим запасом смещения и меньшей жесткостью. Максимальная величина прогиба рессоры определяется размером куска породы, который может заклиниваться между забоем и шарошкой.

Таким образом, предлагаемый расширитель позволяет повысить производительность разбуривания трещиноватых пород, обеспечивая "слежение" шарошек за неровностями забоя и более, равномерно распределяя осевое усилие между шарошками.

Ориентировочно экономический эффект от применения изобретения оценивается в 20 тыс.руб. в год на один расширитель 1,25 м.

Расширитель обеспечивает повышение производительности при проходке скважин большого диаметра в трещиноватых породах.

Формула изобретения

1. Расширитель для восстающих скважин, включающий корпус, связанный с приводной штангой, закрепленные на корпусе поворотные кронштейны с шарошками и амортизатор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, амортизатор выполнен в виде радиальных рессор, установленных под каждым поворотным кронштейном и закрепленных на корпусе.

2. Расширитель по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что каждый поворотный кронштейн снабжен упором и натяжным механизмом, установленными с возможностью взаимодействия соответственно с корпусом и радиальной рессорой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 623950, кл. Е 21 В 9/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Np 609881, кл. Е 21 С 17/00, 1976.