Гидравлическая буровая установка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЗУ (61) Дополнительное к авт., свид-ву— (22) Заявлено 02.10.79 (21) 2824914/22-03 (51) M. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет—

E 21 В 19(00

Государственный иомнтет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 25.04.82 по делам изобретений и отхрытий (53) УДК 622.242 (088.8) А. Г. Лазуткин, В. Ф. Бырька, H. A. Муштаков, Е. T. Зябрев;

Ю. А. Лубашев и Ф. E. Кунин (72) Авторы изобретения

Карагандинский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Соколовско-Сарбайский ордена Октяцрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени торно-обогатительный комбйнат" (71) Заявители (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к средствам бурения скважин в горнорудной и горнодобывающей отраслях промышленности и может быть использовано при проведении геологоразведочных работ.

Известны гидравлические буровые установки для бурения веера скважин диаметром 45 — 102 мм и глубиной до 50 м.

Установка вращательно-ударного действия «Симба Н вЂ” 221» содержит гидравлический перфоратор COP — 1038НД с вращателем бурового става с ударным механизмом, гидравлический механизм подачи, механизмы свинчивания и навинчивания буровых штанг и ориентирования бурильной машиHû на скважину (1).

Недостатком указанного устройства является отсутствие системы автоматического управления и регулирования параметров основных исполнительных механизмов установки. что увеличивает время вспомогательных операций при бурении.

Кроме того, при бурении глубоких скважин машинами указанного типа существуют потери ударной энергии-при передаче ее к забою по ставу штанг, которые изменяются по экспоненциальному закону в зависимости

2 от длины става.и достигают 50-60о/р от первоначальной величины, генерируемой ударным механизмом.

Увеличение ударной энергии, генерируемой ударным механизмом, на величину полных потерь в стане с целью их компенсации ведет к увеличению ударной нагрузки l«l инструмент в начальную стадию бурения, к снижению его долговечности и выходу из строя.

Все эти недостатки, в конечном счете, 1О снижают производительность бурения.

Известна также гидравлическая устаноька, содержащая гидравлический перфоратор с ударным механизмом. гидрораспределителем и вращателем с редуктором, приво1 ды с насосами, электродвигатели и электромагнитные распределители гидросистем буровой установки (2).

Однако эта установка не имеет системы автоматического регулирования. Отсутствие автоматической системы регулирования не дает возможности получить наиболее эффективный режим бурения.

Целью изобретения является повышение производительности.

9201

Регулирование скорости вращения бурового става, энергии и частоты ударов ударного механизма осуществляется тиристорным регулятором (PO) .

В начальный момент бурения (три рабочих хода перфоратора) электродвигатель 11 привода вращателя имеет максимальную скорость вращения, а насос, следовательно, максимальную производительность. При этом гидромотор 14 вращателя и связанный с ним золотник 23 распределителя ударного механизма также имеют максимальное число оборотов. Следовательно, ударный механизм генерирует максимальную частоту ударов, равную произведению числа окон золотника на скорость его вращения, и минимальную энергию ударов (из-за малой ам15 плитуды колебаний бойка).

Через каждые три рабочих хода перфоратора от ДГС и БЛО подаются сигналы в

БФЗ, который дает команды PO на уменьшение скорости вращения электродвигателя ЭДl и насоса 8 привода вращателя.

Происходит уменьшение скорости вращения бурового става и частоты ударов ударного механизма. При этом из-за увеличения амплитуды колебаний бойка энергия удара, генерируемая ударным механизмом, в пределах одной и той же мощности увеличивается.

Однако вследствие роста потерь энергии с увеличением длины става к буровому инструменту подводится одна и та же величина ударной энергии и, следовательно, производительность установки постоянна. Таким об- 30 разом, происходит ступенчатая компенсация потерь энергии в буровом ставе по его длине.

92

6 тор, включающий ударный механизм, гидрораспределитель и вращатель «редуктором, приводы с насосами, электродвигатель привода вращателя и электромагнитные 1га«пределители гидросистем буровой установки, включающие обмотки управления, оглинан и аяся тем, что с целью повышения производительности, она снабжена датчиками i оложения перфоратора и оборотов става, датчиком глубины скважины, блоком логических операций, блоком формирования задания по глубине скважины, блоком сравнения сигналов датчика оборотов става и регулятором оборотов электродвигателя привода вращателя, при этом датчики положения перфоратора и оборотов става связаны соответственно с датчиком глубины скважины и блоком логических операций, выходы которых соединены с блоком формирования задания по глубине скважины, который связан через блок сравнения сигналов датчика оборотов става с регулятором оборотов электродвигателя привода вращатсля, кинематически связанного через редчктор с гидрора«пределителем, а выходы блока логиче«ки х операций соединены с обмотками управл.ния электромагнитных распределителей гилросистем буровой установки.

2. Установка lo и. 1, отлачающанс.ч тем. что в качестве регулятора оборотов электродвигателя привода вращателя прим н«í частотный преобразователь электриче«к и о тока.

Источники информ: ни, принятые во внимание пГ 1 к«псрTIIзс

Формула изобретения

1. Гидравлическая буровая установка, содержащая став, гидравлический перфора1. Проспект фи р :,, hонка», Ш всци я, 1977.

2. Техника бурок::,„.:., к III в горнор3дной промышленно«г . ру,ы ВНИ11Б Г, вып. 1, М., rocToilil . -за-., 962.