Устройство для бурения скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B7/24 

:л ел

sj 1 Изобретение относится к буровой технике, а конкретно к устройствам для бурения скважин методом продавливания преимущественно больших диаметров. Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус и рабочий Наконечник СО Продавливание грунта при использовании этого устройства происходит под действием силы взрыва. Недостаток этого устройства сложность эксплуатации, связанная с применением взрывчатых веществ, а также большая металлоемкость корпуса, необходимая для восприятия силы отдачи от взрыва Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для бурения скважинi включающее корпус, порщень со штоком, установленный во внутренней полости корпуса, рабочий наконечник, жестко соединенный со штоком, установленную снаружи корпуса кольцевую эластичную рубашку, торцы которой скреплены с корпусом, и гидросистемус резервуаром для рабочей лоидкости и с насосом, напорный патрубок кото рого сообщен с надпоршневым пространствомНедостатки известного устройства - большие затраты времени на освобождение патрубочной полости от рабочей жидкости и сложность конструкизки. Цель изобретения - повьшение эффективности бурения. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для бурения скважин, включающем корпус, поршень со штоком, установленный во внутрен ней полости корпуса ,рабояий иакоиеч ник, жестко соединеннь со штоком, ус танов JiBHHino снаружи корпуса кольцевую эластичную рубашку, торцы которой скрештены с корпусом, и гидросистему с резервуаром для рабо чей жидкости и с насосом j напорнь1й патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, надпоршневая полость сообщена с полостью, образованной кольцевой эластичной рубашкой и корпусом, и посредством клапана обратного хода - с резервуа ром для рабочей жидкости, при этом 8 2 гидросистема установлена на корпусе. На чертеже изображено устройство, общий вид. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлен поршень 2 со штоком 3. Со штоком скреплен рабочий наконечник 4 с расширительным кольцом 5. На корпус 1 надета кольцевая эластичная (например, резиновая) рубашка 6, торгдл которой скреплены с корпусом. Рубашка 6 образует с корпусом кольцевую камеру 7 На верхнем торце корпуса расположена гидросистема , включающая р&зервуат 8 для рабочей жидкости,.насос высокого давления 9, напорный патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, и привод 10-насоса. НадпоршнеВое пространство сообщается каналом 11 с кольцевой камерой и посредством клапана обратного хода 12 с резервуаром 8. В резервуаре размещен электросигнализатор 13с верхними и нижними контактами. Устройство работает следующим образом. В предварительно образованную скважину опускают устройство, резервуар В, надпоршневая полость и кольцевая камера которого заполнены рабочей жидкостью. Поршень 2 бура находится в верхнем положении. Верхние контакты электросигнализатора 13 замкнуты и на пульсе управления горит зеленый свет - сигнал к пуску привода 10 насоса. Включают насос высокого давления 9 и рабочая жидкость из резервуара 8 начинает перетекать в кольцевую камеру 7 и растягивать кольцевую эластичную рубашку 6. Рубашка 6 при этом сразу начинает давить настенки скважишл, так как зазор мея«у руба1вк1:пй и стенками скважины мал. Когда вся поверхность рубашки S соприкоснется со стенками, скважины, продолжающая поступать рабочая жидкость перемещает псфшень 2 и вдавливает в груНт рабочий наконечник 4 с расширительньЫ кольцом 5. В процессе вдавливания наконечника перемещение корпуса 1 Вверх препятствуют силы сцепления между рубашкой и стенкой скваямны. Эти силы сцепления превосходят сшш сопротивления грунта вдавливанию

в.него наконечника, так как площадь соприкосновения рубашки со стенками скважины в 3-3,5 раза прв восходит площадь поперечного сечения скважины.

После того как рабочий наконечник продавит грунт на расчетную глубину и поршень займет крайнее нижнее положение уровень жцдкости в резервуаре 8 опустится и поплавок электросигнализатора 13 замкнет нижние контакты, при этом на пульте загорится красный сигнал, при котором привод 10 насоса 9 реверсируется на 5-6 оборотов, клапан обратного хода открывается и корпус устройства под действием своего веса опустится на величину хода поршня, вытесняя рабочую жидкость из надпоршневой полости в резервуар 8. Устройство готово к дальнейшему углублению скважины. После образования скважины проектной глубиной устройство извлекает155708

ся из скважины тросом (не показан. Расширительное кольцо при подъеме устройства остается в скважине, благодаря чему усилие подъема невелико и практически равно весу устройства.

Применение устройства позволяет снизить непроизводительные затраты времени на подготовку к каждому очередному циклу продавливания, так как жидкость из надпоршневой полости и кольцевой камеры 7 при этом быстро перетекает в резервуар под действием веса корпуса.

Надежность работы устройства повышается, так как все трубопроводы гидpocиcтe a)l имеют минимальную длину, а эластичная рубашка обеспечивает

20 гарантированное сцепление со стенками скважины благодаря сообщению ее кольцевой камеры с надпоршневьм пространством при помощи постоянно открытого канала 11.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее корпус, поршень со штоком, установленный во внутренней полости корпуса, рабочий наконечник, жестко соединенный со штоком, установленную снаружи корпуса кольцевую эластичную рубашку, торцы которой скреплены с корпусом, и гидросистему с резервуаром для рабочей жидкости и с насосом, напорный патрубок которого сообщен с надпоршневым пространством, отличающееся тем, что, с целью повьшзения эффективности работы, н.адпоршневая полость сообщена с полостью, образованной кольцевой эластичной рубашкой и корпусом, и посредством клапана обратного хода - с резервуаром для рабочей жидкости, при этом гидросистема установлена на корпусе.