Стенд для исследования процесса бурения Советский патент 1984 года по МПК E21B1/00 

2. Стенд по п. 1, отлича щ и и с я тем, что хвостовики ем1117398ю- кости и бурового снаряда выполнены одинакового диаметра.

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ, содержащий станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образец горной породы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стенда и повышения точности проведения исследований процесса бурения, станина снабжена узлом для закрепления хвостовика и стаканом для жидкости, ось которого совпадает с -осью хвостовика, а внутренний диаметр больше диаметра емкости.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для лабораторного исследования процессов вращатфльного бурения вертикальных и восстающих скйажин. Известен стенд для исследования процессов бурения, включающий образец породы, закрепленный на станине буровой снаряд с породоразрушающим инструментом и устройство для вращения снаряда 1 Недостатком данного стенда являет ся то, что он не может быть применен для исследования процессов бурения восстающих, направленных 1вверх скважин, так как использует стационарное основание и вращатель на базе вертикально-сверлильного станка. Наиболее близким к изобрё тению по технической сущности и достигаемому результату яр/гяется стенд для исследования прсИдесса бурения, содер жйщий станину, буровой снаряд с хво товиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хво тоником, в которой закреплен образе горной породы . Недостаток известного устройства заключается в том, что функгщональные возможности стенда ограничивают бурением направленных (вертикальных скважин. Известный стенд не может быть использован попеременно для бу рения скважин вниз и вверх. Если же иметь два стенда (один для верти кальных, другой для восстающих сква жин) , то это может существенно повл ять на точность и чистоту эксперимента, так как трудно обеспечить для двух механизмов вращения строго совпадение таких факторов как степень вибрации, стабильность подачи, равномерность вращения и др. Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей стенда и повьпаение точности проведе ния исследований процесса бурения. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования процесса бурения,, содержащем станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образец горной породы, станина снабжена узлом для закрепления хвостовика и стаканом для жидкости, ось которого совпадает с осью хвостовика, а внутренний диаметр больше диаметра емкости. Причем хвостовики емкости и бурового снаряда выполнены одинакового диаметра. На фиг. 1 приведен стенд в положении для бурения скважины, направленной вниз, общий вид; на фиг. 2 то же, в положении для бурения скважины вверх. Стенд состоит из бурового снаряда 1, имеющего на одном конце породоразрушающий инструмент 2, а на другом - хвостовик 3, образца горной породы 4 (например, в виде керна больщого диаметра), который с помощью цемента 5 жестко закреплен в емкости 6, снабженной хвостовиком 7. Основанием стенда является станина 8 со стаканом 9 и устройством для закрепления хвостовиков в виде отверстия 10 и зажимного болта 11, Диаметры хвостовиков 3 и 7 равны и соответствуют размеру отверстия 10 в станине 8. Шпиндель 12 имеет проходное отверстие для ввода хвостовиков 3 и 7 и их закрепления плашечным зажимом 1.3. Хвостовик 3 бурового снаряда 1 m-ieeT резьбу для присоединения трубопроводов 14 и 15 для подачи промывочной жидкости. Стенд работает следующим образом. Для определения сравнительшзгх показателей бурения противоположно направленных скважин образец горной породы 4, закрепленный цементом 5 в емкости 6, устанавливают в станине 8, закрепляя хвостовик 7 емкости 6 в отверстии 10 станины 8 с прмовц ю зажимного болта 11 (фиг. 1) . 3 Буровой снаряд 1 с породоразрушающи инструментом 2 закрепляют хвостовиком 3 в шпинделе 12 с помощью плашечного зажима 13. С хвостовиком 3 соединяют трубопровод 14, который через сальник соединен с насосом или напорной водопроводной магистралью (не показаны). Далее подают необходимое во промывочной жидкости, которая проходит через трубопровод 14, хвос товик 3, снаряд 1, омывает породоразрушающий инструмент 2 и выходит через сливное отверстие в стакане 9 станины 8. Включается стенд с опред ленной частотой, осуществляется подача бурового снаряда 1 вниз с фиксированной осевой нагрузкой (механизм подачи и контрольно-иэмерите ные приборы не показаны). После углубки в породу на некото рую величину и определения .показате 98 лей бурения (например, механической скорости при заданном режиме бурения) стенд перестраивают для бурения скважины в противоположном направлении. Для зтого раскрепляют хвостовики 3 и 7, отсоединяют трубопровод 14, зажимают (фиг. Z) хвостовик 7 емкости 6 в плашечном зажиме 13 шпинделя 12, а хвостовик 3 бурового снаряда 1 закрепляют в отверстии 10 станины 8 болтом 11. К хвостовику 3 присоединяют трубопровод 15 промывочной жидкости. Далее вращают образец породы 4 относительно неподвижного бурового снаряда 1. Относительный характер перемещения породоразрушающего инструмента 2 и породы 4 при этом полностью сохраняется. Применение предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности стенда, снизить погрешности при измерениях.