Устройство для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1987 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к горному и строительному делу, а также к техническим -средствам для бурения скважин большого диаметра.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности бурения скважин большого диаметра.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство состоит из полых бурильных колонн 1, образующих в сборе бурильную колонну, породоразрушаю- щий инструмент 2 с шарошками 3 и центральным каналом 4, шламоприемни- ника 5, распорного приспособления 6, раскрепляющего шламоприемник в скважине. На бурильной колонне сооснр с ней с возможностью вращения и осевого перемещения установлена втулка 7, на которой жестко закреплены цилиндр 8 и подпружиненный пружиной 9 невращающийся шток 10 с роликом 11, установленным на оси 12.Шламоприемник 5 и втулка 7 связаны между собой установленными на их боковых поверхностях осями 13, на которых с возможностью вращени закреплены выполненные в форме усеченного конуса катки 14, перекатывающиеся по конусной плите 15. Последняя укреплена на бурильной колонне 1, удерживается от проворота фиксатором 16 и опирается на выступ 17 бурильной колонны 1. Шлмпоприемник 5 имеет кольцевое отверстие 18 и выходную кольцевую щель 19. Верхняя поверхность плиты 15 выполнена наклонной с понижением от центра к периферийной части. I

Устройство работает следующим образом.

После опускания устройства в . скважину 20 и постановки его на забой бурильную колонну вращают установленным на поверхности вращателем бурового агрегата (не показан). Разрушенную породоразрушающим инструментом 2 горную породу удаляют с забоя потоком промывочной жидкости, подаваемой в скважину по внутреннему каналу бурильной колонны 1 и центральному каналу 4. Обогащенная на забое буровым шламом промывочная жидкость поступает затем в затрубное пространство и по нему к устью скважины, частицы шлама вьшада- ют при этом в шламоприемник 5, перемещаются по его наклонной верхней

0

5

поверхности в направлении кольцевого отверстия 18 и через него попадает на наклонную поверхность плиты 15, которая вращается вместе с бурильной колонной. Ролики 11 распор- ного приспособления 6 упираются в стенки скважины 20, сечение которой имеет на практике отличную от окружности форму и потому удерживают втулку 7, а вместе с ней и шламоприемник 5 с размепденными внутри него катками 14 от вращения относительно оси скважины. При этом катки 14 перекатываются по наклонной поверхности плиты 15 и движущемуся по ней в направлении к кольцевой щели 19 шламу,. Под действием веса катков крупные частицы шлама раздавливаются и уменьшаются до размеров, при которых они могут быть вьшесены на поверхность потоком промывочной жидкости без значительного увеличения ее расхода. Удалению переизмельченных частиц шла- 5 ма из шпамоприемника 5 способствует эжекция находящегося в нем промывочного раствора скоростным потоком жидкости, движуа ейся по затрубному пространству в зазоре между шламо- 0 приеником 5 и стенкой скважины. Для интенсификации процесса дробления частиц ишама в состав устройства могут входить несколько шламоприемни- ков с катками и плитами (фиг, 1) которые одновременно выполняют роль грузов, обеспечивающих создание осевой нагрузки на породоразрушающий инCTDVMBHT 2.

0

5

Формула изобретения 40Устройство для бурения скважин

большого диаметра; включающее породо разрушающий инструмент, соединенный с полой бурильной колонной, шламоприемник с коническим днищем, связанный 45 с распорным приспособлением, от-, личающееся тем, что, с целью иовьтения надежности устройства и эффективности бурения скважин большого диаметра, оно снабжено ко- 50 нусной плитой с углом- наклона конуса от цетра к периферии, втулкой и катками, при этом плита установлена над породоразрушающим инструментом и жестко соединена с бурильной колонной, 55 катки выполнены в форме усеченного конуса, установлены с возможностью перекатывания по конусной поверхности плиты и связаны с боковыми стенками шламоприемника и втулки, кото313468024

рая установлена на бурильной колонне приемник в нижней части, крнцентрич- соосно с ней с возможностью вращения ной бурильной трубе, имеет кольцевую и продольного перемещения, а шдамо- щель.

Фиг.1

Изобретение относится к горному и строительному делу .Цель -повышение надежности устройства и эффективности бурения скважин большого диаметра. Устройство состоит из породоразрушаю- щего инструмента (ПРИ) 2, соединенного с полой бурильной колонкой (БК) 1, и шламоприемника (ШП) 5, связанно го с распорным приспособлением. На БК 1 над ПРИ 2 установлена конусная плита 15 с углом наклона конуса от центра к периферии. На БК 1 соосно с ней с возможностью вращения и продольного перемещения установлена втулка 7. Втулка 7 и ШП 5 связаны установленными на их боковых поверхностях осями 13, на которых с возможностью вращения закреплены катки 14, выполненные в форме усеченного конуса и перекатывающиеся по плите 15. В нижней части ШП 5 концентрично БК 1 выполнена кольцевая щель 19. Разрушенную ПРИ 2 горную породу удаляют из забоя потоком промывочной жидкости. Крупные частицы шлама попадают в ШП 5 и, перемещаясь, попадают на наклонную поверхность плиты 15. Катки 14 перекатываются по наклонной поверхности плиты 15 и движущемуся по ней в направлении щели 19 шламу. Под действием массы катков крупные частицы шлама раздавливаются и выносятся потоком промывочной жидкости. 2 ил. S (Л 00 4 05 00 ю