Шнековый бур (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК E21B17/22 E21C27/22 

1 Изобретение относится к горному делу, а именно к шнековым бурам для вЫемки преимущественно угля. Известны шнековые буры для пшеко буровых машин, включающие буровые коронки и линейные шнековые секции pj . Известные шнековые буры не позво ляют изолировать скважину в процессе ее бурения от проветриваемых выработок, в связи с чем при работе на газоносных пластах имели место случаи вспьшек метана в скважине. Это снижает безопасность работ. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шнековьй бур, включающий буровую коронку и линейные шнековые секции 2J. Известный шнековый бур позволяет создавать только одну угольную проб ку и только в устье скважины. При этом по мере увеличения длины скважины возрастает амплитуда биения шнекового бура, в результате чего происходит постепенное разрушение устья скважины, приводящее к разгер метизации скважины и, как следствие к снижению уровня безопасности рабо Кроме того, оснащение каждой линейной секции поворотными секторами и тягами для поворота сектора услож няет конструкцию известного шнеково го бура. Цель изобретения - повышение без опасности работ путем устранения сл чаев разгерметизации скважин и упро щение конструкции известного шнеко- вого бура. Поставленная цель достигается те что в шнекрвом буре, содержащем буровую коронку и линейные шнековые секции, между шнековыми секциями по длине бура размещень гладкие секции По второму варианту поставленная цель достигается тем, что в шнеково буре, содержащем буровую коронку и линейные шнековые секции, линейные секции выполнены с различной транспортирующей способностью, при этом линейные секции с меньшей транспортирующей способностью размещены по длине шнекового бура между секциями с большей транспортирующей способностью. Кроме того, линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с меньшим диаметро шнековой спирали. 892 Линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с шагом шнековой спирали меньшим, чем шаг шнековой спирали линейных секций с большей транспортирующей способностью. На фиг.1 изображен спаренный шнековый бур, у которого отдельные секции выполнены без шнековых спиралей, вид сверху-на фиг.2 - вариант шнекового бура с отдельными секциями, диаметр шнеков которых меньше диамет ра шнеков линейных шнековых секций; на фиг.З - вариант шнекового бура с отдельными секциями, шаг спирали шнеков которых меньше шага спирали шнеков линейных шнековых секций; на фиг.4 - скважина в процессе ее бурения, вид сбоку; на фиг.5 - то же, вид сверху. Предлагаемый шнековый бур включает буровые коронки 1 и линейные шне- ковые секции 2. Вблизи буровых коронок 1 между линейными шнековыми секциями 2 установлены отдельные секции 3, выполнеННые без шнековых спиралей (в качестве примера на фиг.1 показан шнековый бур с двумя такими секциями З). Предл агаемый шнековый бур работает следующим образом. При бурении скважины буровые коронки 1 отбивают уголь, а установленная за ним линейная шнековая сек ция 2 Транспортирует отбитый уголь к первой секции 3. В связи с тем, что первая секция 3 выполнена без шнековых спиралей она не облгщает транспортирующей способностью. Поэтому по мере бурения скважины в месте установки первой секции 3 будет накапливаться отбитый уголь, который в конечном счете перекроет сечение скважины и создаст из отбитого угля пробку 4, изолирующую призабойную часть 5 скважины. В процессе дальнейшего бурения первая секция 3 будет перемещаться в направлении бурения скважины. При зтом следующая за первой секцией-3 инейная шнековая секция 2 будет тбирать от пробки 4 часть и ранспортировать его к второй секии 3, где также будет постепенно ормироваться вторая угольная проба 6. После образования второй уголь ой пробки 6 следующая за второй екцией 3 линейная шнековая секция2 ачнет отбирать от нее часть угля и 31 транспортировать его по скважине к подготовительной выработке (условно не показано). При дальнейшем бурении линейные шнековые секции 2, расположенные впереди секции 3, постоянно наращивают отбитым углем пробки 4 и 6, а следующие за секциями 3 линейные шнековые секции отбирают из пробок 4 и 6 часть угля. В результате происходит кажущееся перемещение пробок 4 к 6 на постоянном расстоянии от буро вых коронок 1 и пробки 4 и 6 постоян но контактируют со свежеобнаженными поверхностями скв.ажины. В результатетого, что в скважине образованы две пробки 4, и 6, изолирующие призабойную часть 5 скважины постоянно контактирующие со свеже обнаженными поверхностями скважины, исключены случаи разгерметизации и в связи с этим повышена безопасность работ. В случае необходимости предложенным шнековым буром можно создавать три и более пробок, что еще больше повысит надежность изоляции и, как следствие, безопасность работ. В результате того , что предложен ный шнековый бур содержит вьтолненные без шнековых спиралей секции 3, расположенные между линейными шнеко выми секциями 2, отпадает необходимость установки на последних поворо ных :екторов и тяг, в связи с чем упрощается конструкция шнекового бураГ J 2 94 Предлагаемый вариант шнекового бура наиболее прост по конструкции. Однако и&-за того, что секции 3 выполнены без шнековых спиралей и не обладают транспортирующей способностью при бурении нисходящих скважин в определенных условиях (мокрый уголь, большой угол падения пласта, напорные усилия, создаваемые линейными шнековыми секциями, могут оказаться недостаточными для преодоления сил трения пробки о стенки скважины, что приведет к заштыковке буровых коронок. Для этих случаев предложен вариант шнекового бура, в котором от дельные секции имеют меньшую, транспортирующую способность, чем другие. В одном из них секции 3 выполнены со шнеками, диаметр которых меньше диаметра шнеков линейных шнековых секций 2. Во втором секции 3 выполнены со шнеками, шаг спирали которьк меньше шага спирали шнеков линейных шнековых секций 2, при этом шнеки секций 3 и линейных шнековых секций 2 выполнены равными диаметрами. В связи с тем, чтр в обоих случаях секции 3 имеют транспортирующую способно.сть меньшую, чем линейные шнековые секции 2, при бурении скважины в месте установки таких секций будут образовываться пробки из отбитого угля, в связи с тем будет обеспечено достижение поставленной цели - повышение безопасности работ при бурошнековой выемке газоносных пластов.

1. ПЬнековый бур, содержащий буровую колонку и линейные шнековые секции, Отличающийся тем, что, с целью повьшения безопасности работ и упрощения конструкции, между шнековыми секциями по длине бура размещены гладкие секции. 2. Шнековый бур, содержащий буровую коронку и линейные шнековые секции, о т л--И ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности работ и упрощения конструкции бура, линейные секции выполнены с различной транспортирукяцей сйособностью, при этом линейные секции с меньшей транспортирующей способностью размещены по длине щнекового бура между секциями с большей траныюртирующей способностью. 3.Бур по п.2, отличающийся тем, что линейные секции с меньшей транспортирувяцей способностью выполнешл с меньшим диаметром щнековой спирали. 4.Бур по п. 2, о тлич ающ и и с я тем, что линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с шагом-шнековой спирали меньшим, чем шаг шнековой спирали линейных секций ;с большей транспортирующей способностью. 00 со