Установка ударно-вращательного бурения

 

(72) Авторы изобретения

T

А. А. Ульянов, А. И. Черников и 1;- П. Шевцов

1.

I

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный, государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт эневгетических систем и электрических сетей-"Энергосетьпроект" (71) .Заявитель (54) УСТАНОВКА:УНАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к говному делу. а именно к установкам для бурения скважин.

Известна установка для ударно-вращательного и вибрационно-вращательного бурения включающая механизм по-:

Ф . 1 дачи. вращатель, ударное устройст-, во $1).

Известна также установка ударно вращательного буоения, включающая механизм подачи, виброчдаоник, под10 вижный врашатель со шпинпелем и бувовой став (2).

Недостатком известных установок является значительная потеря динамической энергии пои подаче ее от удар15 ного механизма к забою скважины, Цель изобретения — повышение производительности бурения за счет улучшения условий перепачн ударной энергии на забой.

Поставленная пель достигается тем. что установка ударно-воащательного бурения, включащая механизм подачи °

2 вибооуаарник, подвижный вращатель со шпинделем и буровой став, снабжена компенсатором крестильных колебаний, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса с внутренним буртом и упругого элемента. размещенного в . полости корпуса и упирающегося в шпиндель врашателя и во внутренний бурт корпуса, при этом корпус компенсатора связан со шпинпелем вращателя посредством геликоидального зацеплвния. а с буров м станом †посредством шлицевого соединения.

На Фиг. 1 изображена чстановка, общий вид: на фиг. 2 — сечение А-А на фиг, 1.

Установка содержит направляющую раму с механизмом подачи 1, виброударник 2, подвижный врашатель 3 с полым шпинделем 4, корпус компенсатора колебаний 5 с внутренним буотом 6, упругий элемент 7, ударную штангу 8. переходник 9. буоовой став 10.

872717

Припцип действия жтановки заключается в следующем.

При бурении крутящий момент от вващателя 3 через шпиндель 4 и гелйкоидальное зацепление (винтовые шлицы) передается на корпус 5, а затем через шлицевое соединение переход ника 9 на соединенный с ним буровой став 10. Ударные импульсы. создаваемые с помощью вибооупарного устрой- 1О ства 2, передаются на буровой став 10 через ударнчю штангу 8.

Обычно в процессе ударно-вращательного бурения при одновременном воз-) действии окружных чсилий и осевой динамической нагрузки, в момент передачи ударных импульсов возникают крутильные удары, характеризчющиеся резким возрастанием крутящего момента.

Пиковые увеличения крутящего момента затрачиваются на деформацию бурильной колонны и создание дополнительных нагрузок на механизмы вращателя.

Таким образом, помимо бесполезных затрат энергии создаются неблагопри- . ятные условия работы различных узлов буровой установки, что вызывает их поломки и повышенный износ.

В предлагаемой буровой установке при возрастании крчтяшего момента вслепствне передачи ударного импульса и благодаря геликоиаальному зацеплению шпинделя 4 и корпуса 5 происходит их относительное окружное и осевое перемещение, вызывающие сжатие прчжины 7 которая аккумулирует часть З энергии, возникающей за счет возрастания крутящего момента. После снятия ударной нагрузки (в промежчтке между пвумя уларами) пружина 7 разжимается и перепает накопленную энергию, преобразованную обратно в крутящий момент, через корпус 5 и шлицевое со» единение переходника 9 на буровой став 10.

Таким образом. энергия крутильных ударов не только не оказывает вредного воздействия на буровой инструмент и механизмы буровой чстановки. но и не тратится впустую. а полностью идет на разрушение забоя скважины.

Формула, изобретения

Установка ударно-вращательного бурения, включающая механизм подачи. виброчдарник, подвижный вращатель со шпинделем и буровой став, о т л и ч аю щ а я с я тем. что, с целью пдву-, шения производительности бурения,она снабжена компенсатором крчтильных колебаний, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса с внутренним буртом и упрчгого элемента, размещенного в полости корпчса и упирающегося в шпиндель вращателя и во внутренний бурт корпуса, при этом. корпус компенсатора связан со шпинделем вращателя посредством геликоиааль. ного зацепления, а с буровым ставом— посредством шлицевого соединения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство, СССР

11 106760, кл. Е 21 В 5/00, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

У 110082, кл. Е 21 В 5/00, 1956 (прототип).