Забойный агрегат для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1986 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к буровой технике, предназначенной для сооружения скважин болыиого диаметра преимущественно в твердых абразивных породах.

На фиг. 1 представлен общий вид агрегата; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1, в увеличенном виде; на фиг. 5 - разрез В - В на фиг. 3.

Забойный агрегат включаег бурильную трубу I, корнус 2 с траверсой 3 и установленные на ней жестко основные вращательные двигатели 4, выполненные в виде трубобуров. Под траверсой между основными двигателями 4 размещены дополнительные забойные двигатели 5. Валы вращения 6 дополнительных забойных двигателей 5 устаповлепы перпендикулярно продольной оси агрегата. Па валах 6 установлены ведущие 7 колеса, кинематически связанные с ведомыми 8 колесами. Ведущие и ведомые колеса нопарпо об1 едннены в вертикально установ;1енные плоские понижающие редукторы 9, закрытые кожухом 10. Редукторы жестко связаны с корпусом 2. Ведомые 8 колеса имеют центральный фигурный вырез II, в|)1по;1ненный в виде пило образпых выступов 12, одна сторона которых в 15иде уступа 13 выполнена Ю радиусу колеса, а другая представляет собой плавную криволинейную поверхность 14, убываюн1ую с устуна в сторону враи1,ениЯ. Ведомые 8 Ko.;ieca установлены в кожухе 10 носредством пери(}5ерпйпо1Ч) подщинника 15. Кожух имеет н|)орези 16, iiapa;i;iejibHbie продольной оси aiperaTa. В нижней части агрегата установлены ударщле иистру.менты 17, С11абже|щые дужками 18, размещенными в нрорезях 16 кожуха. Дужки 18 могут быть снабжены роликами 19, установленными с возможностью вран1епия, причем ро;1ики мо|-ут быть выпо;1непы эластичными. Бурильная труба 1 связана с траверсой 3 с возможностью осевого 1 еремещения. В нижней части бурильпой трубы 1 соосно с ней размещен с noMonibK) кренящих ребер

20 глухой патрубок 21 с отверстиями 22 для пронуска жидкости. В траверсе выполнены гидравлические каналы 23 для нодачи жидкости к основным двигателям 4 и каналы 24 для обеспечения работы донолнительных гидравлических двигателей 5. Основные двигатели оснащены породоразрущающими инструментами 25. Вместо основных и дополнительных гидравлических вращательных двигателей могут быть использованы вращательные двигатели другого типа, например электрические или пневматические, с соответствующими этим типам двигателей включателя.ми, установленными в нижней части бурильной трубы 1.

5 Предлагаемый агрегат работает следуЮ1ДИМ образом.

Агрегат опускают в скважину и, не доводя до забоя, включают подачу промывочной жидкости. При этом приводятся во вращение основные двигатели 4. Затем аг0 регат опускают на забой. В момент касания забоя агрегат останавливается, а бурильная труба 1 продолжает опускаться в траверсе 3 вниз, в результате чего отверстия г.чухого патрубка 21 совпадают с канала.ми 24 (фиг. 1). При этом включаются дополнительные гидравлические двигатели 5 и приводят во вращение ведомые 8 колеса, которые, взаи.модействуя своими выступами 12 с дужками 18, обеспечивают периодическое сравнительно .медленное подни0 мание ударных инстру.ментов 17 и их резкое онускание гюд действием собственного веса в результате падения с уступов 13. Прорези 16 кожуха при этом препятствуют вов.лечению дужек 18 во вращение и совместно с вырезом 11 ведомого колеса нринуждают

5 ударные инструменты 17 с большой частотой соверщать возвратно-поступательные перемеихе1щя вдоль продольной оси агрегата. В результате совместного воздействия на забой вращательных 25 и ударных 17 инструментов порода интенсивно разруща0 ется, обеспечивая эффективное бурение скважины.

1. ЗАБОЙНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, включающий забойные вращательные двигатели с породоразрущающими инструментами, закрепленные на траверсе и корпусе и гидравлически связанные с каналами для рабочей жидкости траверсы и буровой щтанги, ударные инструменты, размещенные в промежутках между породоразрушающими и 1струментами и связанные механизмом преобразования вращательного движения в поступательное с дополполнительными забойными двигателями, и включатель дополнительных забойных двигателей, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности конструкции, выходные валы дополнительных двигателей установлены перпендикулярно продольной оси агрегата, а каждый механизм преобразования вращательного движения в поступательное выполнен в виде вертикально установленных понижающих редукторов, ведущее колесо которого установлено на валу забойного двигателя, а ведомое выполнено с центральным фигурным пилообразным вырезом и установлено в корпусе посредством подщипника, при этом корпус имеет кожух с прорезями, параллельными продольной оси агрегата, ударные инструменты снабжены дужками, установленными в прорезях кожухов с возможностью взаимодействия с фигурными вырезами ведомого колеса, уступ пилообразного выступа расположен по радиусу ведомого колеса, а другая сторона выполнена в виде криволинейной поверхности, убывающей с уступа в сторону вращения, причем включатель допол нительных забойных двигателей размещен между бурильной трубой и траверсой, ус(Л тановленной с возможностью взаимного перемещения. 2.Забойный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что, включатель дополнительных забойных двигателей, выполнен в виде глухого патрубка с отверстиями, установленного с возможностью совмещения отверстий ГчЭ с каналами траверсы, связанными с допол нительными двигателями. о со 3.Забойный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что дужка ударного инструмента NU снабжена установленным на ней с возможностью вращения роликом. 4.Забойный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что ролик выполнен эластичным.

A-A

Фиг. 2.