УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ВОДЫ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к области водоснабжения, в частности к конструкции устройств для добычи подземных вод.

Известно водоподъемное устройство бурового шнекового снаряда [1] В нем обнажение фильтра после забуривания устройства в водоносный пласт происходит под собственным весом при подъеме снаряда вместе с подвижным шнековым стаканом.

Недостатком известной конструкции водоподъемного устройства является невозможность использования сжатого воздуха для ускорения проходки, так как при этом фильтр будет преждевременно выталкиваться из шнекового стакана при проходке неустойчивых, особенно обводненных, пород.

Известно водоподъемное устройство для трубчатого колодка (2), выбранного в качестве прототипа, содержащее запорные шары, взаимодействующие с подвижным кожухом.

Недостатком этой конструкции является сравнительно низкая скорость проходки скважин, так как невозможно использовать сжатый воздух для ускорения бурения, из-за того, что всасывающий и напорный клапаны постоянно находятся на своих седлах и перекрывают тем самым каналы для продувки. Кроме того им невозможно проходить пропластки твердых и скальных пород.

Цель изобретения ускорение проходки скважин с обеспечением продувки в процессе ее бурения и расширением области применения по категории проходимых пород.

Цель достигается тем, что водозаборное устройство, содержащее фильтр с запорными шарами и внутренним кольцевым выступом в верхней части, подвижный кожух, размещенный снаружи фильтра, буровой наконечник, поршень с нагнетательным клапаном, размещенный в подвижном кожухе над фильтром, втулку со всасывающим клапаном, размещенную внутри фильтра над кольцевым выступом, и пружину, установленную между втулкой и кольцевым выступом, снабжено верхней перфорированной шайбой со стержневым упором, размещенной над втулкой, нижней перфорированной шайбой со стержневым упором, размещенной под пружиной, и пневмоударником с радиальными продувочными каналами в нижней части и обратным клапаном в виде эластичной манжеты, перекрывающим снаружи радиальные продувочные каналы, при этом стержневой упор верхней шайбы взаимодействует с нагнетательным клапаном, а стержневой упор нижней шайбы со всасывающим клапаном.

На фиг.1 изображено устройство в положении для бурения скважины; на фиг. 2 то же, в положении для откачки воды.

Водоподъемное устройство состоит из бурового наконечника 1, фильтра 2, подвижного кожуха 3 с внутренней кольцевой проточкой 4, поршня 5 с нагнетательным клапаном 6 и замком 7, втулки 8, всасывающего клапана 9 и двух стержневых упоров 10 и 11. Верхняя часть фильтра выполнена с отверстиями, в которых зачеканены с возможностью их радиального перемещения запорные шары 12, и с расточкой под пружину 13 и втулку 8, имеющую снаружи кольцевую проточку 14 под запорные шары 12. Нижняя внутренняя часть втулки 8 выполнена в виде седла под всасывающий клапан 9. Стержневые упоры 10 и 11 нижними концами закреплены на перфорированных шайбах 15 и 16, расположенных в расточке верхней части фильтра соответственно под пружиной 13 и над втулкой 8. Между буровым наконечником 1 и фильтром 2 заключен пневмоударник, который состоит из цилиндра 17, ударника 18 и клапанной коробки 19. Пневмоударник в нижней части имеет радиальные продувочные каналы 20 и оборудован снаружи обратным клапаном в виде эластичной манжеты 21, перекрывающим снаружи радиальные продувочные каналы.

В процессе бурения (фиг. 1) фильтр 2 защищен от загрязнения подвижным кожухом. Всасывающий 9 и нагнетательный 6 клапаны приподняты с седел стержневыми упорами 10 и 11, пропуская к пневмоударнику воздух, который приводит в действие ударник 18 и, выходя через радиальные продувочные каналы 20 наружу, в совокупности со шнеком выносят разбуренную породу на поверхность, чем ускоряется процесс бурения. После забуривания устройства в водоносный пласт через пустотелые шнеки опускается колонна насосных штанг и соединяется при помощи замка 7 с поршнем 5. При нажатии насосными шлангами на подпружиненную втулку 8 ее кольцевая проточка 14 совмещается с запорными шарами 12, которые утапливаясь в нее, освобождают подвижный кожух 3 от фиксации на фильтре 2. Колонна насосных штанг удерживается на месте, а подвижный кожух 3 поднимает на высоту обнажения фильтра, после чего поршень приподнимают, а всасывающий 9 и нагнетательные 6 клапаны освобождаются от стержневых упоров и садятся на свои седла.

Поршень приводится в действие при помощи насосных штанг механическим приводом или вручную.

Сравнительные испытания экспериментального образца подоподъемного устройства при использовании продувки сжатым воздухом с прототипом показали увеличение скорости проходки с продувкой воздухом в зависимости от пород в среднем в два раза по насосным породам и позволило проходить пропластки твердых и скальных пород до 12-й категории по буримости.

Использование: в водоснабжении, в частности в устройствах для добычи подземных вод. Цель ускорение проходки скважин. Сущность изобретения: устройство содержит фильтр с запорными шарами и внутренним кольцевым выступом в верхней части. Снаружи фильтра размещен подвижный кожух. В нем под фильтром размещен поршень с нагнетательным клапаном. Внутри фильтра над кольцевым выступом размещена втулка со всасывающим клапаном. Между втулкой и кольцевым выступом размещена пружина. Устройство также имеет буровой наконечник. Оно имеет верхнюю перфорированную шайбу со стержневым упором, размещенную над втулкой. Под пружиной размешена нижняя перфорированная шайба. Устройство имеет пневмоударник с радиальными продувочными каналами в нижней части. Эти каналы перекрывает снаружи эластичная манжета (обратный клапан). Стержневой упор верхней шайбы взаимодействует с нагнетательным клапаном. Стержневой упор нижней шайбы взаимодействует со всасывающим клапаном. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ВОДЫ, содержащее фильтр с запорными шарами и внутренним кольцевым выступом в верхней части, подвижный кожух, размещенный снаружи фильтра, буровой наконечник, поршень с нагнетательным клапаном, размещенный в подвижном кожухе над фильтром, втулку со всасывающим клапаном, размещенную внутри фильтра над кольцевым выступом, и пружину, установленную между втулкой и кольцевым выступом, отличающееся тем, что оно снабжено верхней перфорированной шайбой со стержневым упором, размещенной над втулкой, нижней перфорированной шайбой со стержневым упором, размещенной под пружиной, и пневмоударником с радиальными продувочными каналами в нижней части и обратным клапаном в виде эластичной манжеты, перекрывающим снаружи радиальные продувочные каналы, при этом стержневой упор верхней шайбы взаимодействует с нагнетательным клапаном, а стержневой упор нижней шайбы с всасываюшим клапаном.