Устройство для бурения скважин большого диаметра

 

(ii) 964157

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1.9. 11. 80 (21) 3005600/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.10. 82. Бюллетень Юе 37

Дата опубликования описания 07.10.82 (5! )М. Кл.

Е 21 0 1/06

)Ьвудврстаавных комнтет

СССР (53) УДК 622.233. .6(088.8) ао делам нэабретеник н втхрытнй (72) Авторы изобретения

П. М. Сиваев и В. А. Алтухов

Всесоюзный научно-исследовательский и проеЫтно- конструкторский институт по осушению месторождении полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО

ДИАМЕТРА

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения гидрогеологических скважин, а также чистки фильтровой части гидрогеологических и других скважин.

Известно устройство для бурения скважин, включающее колонну бурильных труб, трубчатую оболочку, шарошечное долото и установленный над ним амортизатор (1 J.

Наличие амортизатора в установке позволяет, благодаря гашению продольных вибраций, увеличить частоту вращения долота, однако это увеличение имеет небольшой диапазон.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скважин, включающее привод, двухканальный вертлюг, колонну щв двойных бурильных труб, водоструйный насос с компенсатором и породоразрушающий наконечник, жестко соединенный с полым валом, циркуляцион2 ную систему с запорными устройствами (2).

Недостаток устройства заключается в ограниченности его технологических возможностей. При бурении в сложных гидрогеологических. условиях в породах с переменной крепостью и устойчивостью с интенсивным поглощением промывочной жидкости устройство не позволяет оперативно менять частоту вращения инструмента и схему промывки скважины.

Цель изобретения - расширение тех" нологических возможностей устройства путем изменения частоты вращения инструмента и схемы промывки скважины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин большого диаметра, включающее привод, двухканальный вертлюг, колонну двой.ных бурильных труб, эжектор, породоразрушающий наконечник, жестко связанный с полым валом, буровой насос

57 4 шающего наконечника 5 осуществляется от привода 1, размещенного на поверхности.

При бурении крепких пород переходят на повышенную частоту вращения породоразрушающего наконечника 5.

Для этого меняют направление циркуляции рабочей жидкости посредством гидрораспределителя 13. При этом кран 16 открыт, кран 15 закрыт, клапан находится в закрытом положении под напором потока рабочей жидкости, а плавающая муфта 11 перемещается в нижнее положение.

При бурении крепких пород вращение породоразрушающего наконечника 5 осуществляют гидродвигателем 7 с прямой циркуляцией рабочей жидкости, подаваемой от бурового насоса 17 через нагнетательный трубопровод по кольцевому и внутреннему каналам вертлюга 2, двойных бурильных труб 3 и водоструйного насоса 4 к ротору 8, приводящему во вращение полый вал

Использование предлагаемого устройства позволяет менять частоту вращения бурового инструмента при одновременной смене схемы промывки.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин большого диаметра, включающее привод, двухканальный вертлюг, колонну двойных бурильных труб, эжектор, породоразрушающий наконечник, жестко связанный с полым валом, буровой насос и циркуляционную систему, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его технологических возможностей путем изменения частоты вращения инструмента и схемы промывки скважины, оно снабжено гидродвигателем и плавающей муфтой, размещенной между корпусом гидродвигателя и полым валом, причем корпус гидродвигателя жестко связан с колонной бурильных труб, нижняя внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде многогранника, а плавающая муфта имеет ответную поверхность и установлена с возможностью осевого перемещения и контакта с полым валом посредством заходных шлицев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР 358497, кл. Е 21 В 3/00, 1971.

2. Федюкин В. А. Проходка вертикальных горных выработок бурением.

М., "Недра", 1975, с. 136, рис.61.

3 9641 и циркуляционную систему, снабжено гидродвигателем и плавающей муфтой, размещенной между корпусом гидродвигателя и полым валом, причем корпус гидродвигателя жестко связан с колон- % ной бурильных труб, нижняя внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде многогранника, а плавающая муфта име ет ответную поверхность и установлена с возможностью осевого перемеще- 10 ния и контакта с полым валом посредством заходных шлицев.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — нижний узелустройства при верхнем положении пла- 15 вающей муфты; на фиг. 3 — нижний узел устройства при нижнем положении плава ющей муфты; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит привод 1, двухи канальный вертлюг 2, колонну двойных бурильных труб 3, эжектор 4 с компенсатором, породоразрушающий наконечник

5, жестко соединенный с полым валом

6, гидродвигатель 7, включающий ротор д

8 и корпус 9. Причем .нижняя внутренняя поверхность 10 корпуса 9 гидродви гателя 7 выполнена в виде многогранника, например., шестигранника. Устройство снабжено плавающей муфтой 11, з© находящейся в зацеплении с. корпусом

9 гидродвигателя 7 и размещенной на полом валу 6 породоразрушающего наконечника 5. На валу 6 выполнены заходные шлицы 12. Циркуляционная систе35 ма включает гидрораспределитель 13 и пружинный клапан 14. Гидрораспределитель снабжен запорными кранами 15 и и 16 и гидравлически связан с буровым насосом tj.

Устройство работает следующим об-I разом.

Бугровой насос 17 подает рабочую жидкость 18 через нагнетательный тру.бопровод 19 в кольцевое пространство вертлюга 2 и двойных бурильных труб

3 к насадке эжектора 4 и засасывает промывочную жидкость с разрушенной породой через полый вал 6 обратным потоком от забоя скважины. Жидкость проходит через каналы эжектора 4 и

56 внутренние трубы двойной колонны бурильных труб 3 и.попадает в отстойник. При этом запорный кран t5 открыт, а кран 16 закрыт, подпружиненный клапан 14 находится в открытом положении, а плавающая муфта 11 в верхнем зацеплении с вапом 6 посредством шпицев 12. Вращение породоразру964157

su А-Д

Составитель Л. Черепенкина

Техред Ж.Кастелевич Корректор 0 . Билак

Редактор E. Лушникова

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Заказ 7575/5

Филиал flllll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4