Буровой снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения неглубоких скважин большого диаметра и шурфов враш,ательным способом в мягких породах с крупнообломочными включениями.

Известен буровой инструмент для удаления валунов, включающий ведуш,ую штангу с укрепленным на ней конусообразным шнеком, забурник и средство подсоединения инструмента к буровой колонне 1.

Недостатком указанного бурового инструмента является невозможность извлечения из скважины крупных .валунов, расположенных по центру забоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является буровой снаряд для извлечения керна и слабосвязанных наносов с большим количеством крупнообломочных твердых включений, включающий полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем торце, винтовую шнековую спираль, жестко закрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны 2.

Недостатком известного бурового снаряда является большая трудоемкость очистки его от выбуренных твердых включений, как мелких, размещенных на плоскости спирали, так и крупных, захваченных ребордами спирали. Люки, выполненные в крышке известного снаряда, могут служить только лишь для осмотра внутренней части корпуса бурового снаряда.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса разгрузки бурового снаряда от выбуренной породы.

Указанная цель достигается тем, что в буровом снаряде, включающем полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем торце, винтовую шнековую спираль, жестко укрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны, Kophyc бура выполнен из секций, соединенных между собой посредством штоков, установленных с возможностью осевого перемещения, причем поверхность сопряжения секций выполнена в виде винтовой поверхности, шаг которой равен шагу винтовой шнековой спирали, и расположенной на уровне винтовой шнековой спирали.

На фиг. 1 показан буровой снаряд на забое скважины при бурении; на фиг. 2 - буровой снаряд при разгрузке от выбуренной породы.

Буровой снаряд включает полый цилиндрический корпус, состоящий из нижней секции 1, по торцу которой закреплены породоразрушающие элементы 2, и внутри которого жестко закрецлен виток винтовой шнековой спирали 3. К средней секции 4 закреплен виток 5 щнековой спирали, причем

совмещении секции 1 и секции 4 между собой по линии разъема витки 3 и 5 образуют непрерывную винтовую шнековую спираль, ширина которой увеличивается снизу вверх.

Поверхность сопряжения секций 1, 4 и 6 представляет собой винтовую шнековую цоверхность, расположенную на уровне винтовой шнековой спирали, составленной из витков 3 и 5, а шаг винтовой шнековой

поверхности сопряжения равен шагу винтовой щнековой спирали.

К торцу верхней секции 6 крепится крыщка 7 с переходником 8 буровой колонны (не показана). Внутри секции б жестко закреплен щток 9, проходящий через отверстие в витке 5 шнековой спиралии имеющий на, своем нижнем конце упорный фланец 10 (фиг. 2). Аналогичным образом при помощи штока 11 Средняя секция 4 соединена с нижней секцией 1. Зона перемещения щтоков 9 и 11 в нижележащей секции защищена фартуком 12. Число и диаметр штоков 9 и 11 определяется мощностью привода буровой установки, а для частичной разгрузки штоков вертикальные части 13 и 14 плоскости разъема секций совмеще5 ны между собой для передачи крутящего момента от верхней секции 6 к средней 4. Буровой снаряд работает следующим образом.

Снаряд, подвешенный на буровой колонне, опускают на забой скважины и от привода буровой установки ему сообщают вращение. При этом породоразрушающие элементы 2 внедряются в породу и мелкие валуны подхватываются витками 3 и 5 шнековой спирали, а крупные валуны захватываются ребордами спиральных витков 3 и .5. Захват крупных валунов обеспечивается за счет увеличения ширины витков снизу вверх, т. е. при вращении снаряда спиральные витки работают как наклонная к горизонтали плоскость, которая по

мере углубления снаряда сначала удаляет породу и более мелкие валуны, расположенные между крупным валуном и корпусом снаряда, а затем, в связи с увеличением ширины плоскости витка, захватывает крупг ный валун.

После заполнения межвиткового пространства выбуренными валунами снаряд поднимают на дневную поверхность. При его. подъеме под действием собственного веса

0 снаряда и веса выбуренной породы средняя секция 4 опускается на щтоке 9, а нижняя секция 1 - на штоке 11. Таким образом, над всей рабочей поверхностью витков образуется щелевидное окно, высота которого равна ходу штока, т. е. высоте меж5 виткового пространства. В этом случае разгрузку снаряда производят любым известным способом, например вращением ведущей штанги на повышенных оборотах.

Круп}1ые валуны, подхваченные ребордами витков, разгружают вручную. При наличии к ним доступа через окна эта операция не представляет большой трудности.

Применение предложенного бурового снаряда позволяет значительно сократить затраты времени на разгрузку его от выбуренной породы.

БУРОВОЙ СНАРЯД, включающий полый цилиндрический корпус с породоразрушающими элементами на нижнем торце, винтовую шнековую спираль, жестко укрепленную внутри корпуса, ширина витков которой увеличивается снизу вверх, и переходник буровой колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разгрузки снаряда от выбуренной породы, корпус бура выполнен из секций, соединенных между собой посредством штоков, установленных с возможностью осевого перемещения, причем поверхность сопряжения секций выполнена в виде винтовой поверхности, шаг которой равен шагу винтовой шнековой спирали, и расположенной на уровне винтовой шнековой спирали. i (Л CZ |С OQ о ел