Устройство для бурения скважин (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК E21B25/00 

ш

15

11229309

Изобретение относится к горной и строительной промьшшенности, а именно к устройствам для образования скважин преимущественно в мягких породах.

Цель изобретения - сохранение не- нарушеннрй структуры проходимых пород.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для бурения скважин с ненарушенной структурой керна по первому- варианту; на фиг. 2 - устройство для бурения скважин с ненарушенной структурой стенки скваяСины по второму варианту.

Устройство для бурения скважин по первому варианту состоит из колонко- вой трубы 1 со средством 2 подсоеди- нения (замковойрезьбы, фланцевого соединения и т.д.) к ведущей штанге (не показана), жестко закрепленного на колонковой трубе переходного фланца 3 и рабочего органа в виде кольцевого ножа 4, Кольцевой иож 4 установлен на фланце 3 с возможностью вращения на упорных 5 и радиальных 6 подшипниках, защив.енных от попадания шлама уплотнительными кольцами 7.

Ось колонковбй трубы 2 и ось кольцевого ножа 4 образуют между соббй угол сС , Кольцевой иож 4 имеет нар5г с- ную конусную поверхность 8 и внутреннюю конусную поверхность 9, которые, пересекаясь между собой, образуют режущую кромку 10 ножа, при этом верши- 35 fflj обеих конусных поверхностей обращены к забою скважины. Ось кольцевого ножа 4 и образукицая внутренней конусной поверхности ножа составляют угол р ие угла

20

рому варианту отличается от описанного только формой исполнения кольце- .вого- ножа 11 (фиг.2), образованного внутренней конусной поверхностью 12 5 «и наруяшой конусной поверхностью 13, пересекающимися по рабочей кромке 14, при этом основания конусов обращены в сторону забоя.

Устройство работает следующим образом.

Вращение с осевой нагрузкой колон,- , ковой трубы 1 передается переходному фланцу 3 и превращается в круговое раскручивание кольцевого ножа 4 относительно точки 15, при этом нож 4 своей рабочей кромкой 10 обрезает (формирует) стенки керна, а наружной поверхностью 8, обкатываясь по забою, уплотняет грунт в стенки скважины.

Так как углы вг и /J равны между собой (или угол больще угла о4 ), то нарзпшения структуры керна внутренней поверхностью кольцевого ножа не происходит, т.е. по центру скважины получается несмятый столбик керна.

Установка переходного фланца внутри кол1:.цевого иожа устраняет потери на трение фланца о стенки скважины.

Подъем керна производится керно- приемниками известной конструкции, устаноЕшенными внутри колонковой трубы.

Для получения скважин с ненарущен- ной структурой стенок используют. . устройство для бурения по второму варианту (фнг.2). Нож И при круговом раскручивании относительно точки 15 режущей кромкой 14 образует стенку

, равный по величине или боль-40 скважины, уплотняя грунт своей ко- оС ,нусной поверхностью 12 к центру сква25

30

Устройство для бурения скважин с ненарушенной структурой стенок по втог

:кины, т.е., в образукяцийся при бурении керн.

8

fO

фиг.1

Редактор О.Бугир

Составитель Ю.Палащенко

Техред М.Ходанич Корректор Г. Решетник

Заказ 2425/26 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полигра ятееское предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг. 2

1. Устройство для бурения скважин, содержащее колонковую трубу со средством подсоединения к ведущей штанге, жестко закрепленный на колонковой трубе переходной фланец и установленный относительно последнего с возможностью вращения рабочий орган в виде кольцевого ножа с наружной конусной поверхностью, причем оси кольцевого ножа и колонковой трубы пересекаются, отличающееся тем, что, с целью сохранения ненарушенной структуры проходимых пород, кольцевой нож выполнен с внутренней .конусной поверхностью, причем верши- ,ны внутренней и наружной поверхностей об1 ащены в сторону режущей кромки ножа, а угол внутренней конусной поверхности не менее угла, образованного пересечением оси ножа и оси колонковой трубы. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат на бурение, переходной- фланец расположен внутри кольцевого ножа. 3.Устройство для бурения скважин, содержащее колонковую трубу со средством подсоединения к ведущей щтан- ге, жестко закрепленный на колонковой трубе переходной фланец и установленный относительно последнего с возможностью вращершя рабочий орган в виде кольцевого ножа с наружной конусной поверхностью, причем оси кольцевого ножа и колонковой трубы пересекаются, о тличающее- с я тем, что, с целью сохранения ненарушенной структуры проходимых пород, кольцевой нож вьтолнен с внутренней конусной поверхностью, причем вершины внутренней и наружной поверхностей обращены в сторону, противоположную режущей кромке ножа. i (Л N3