Устройство для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1988 года по МПК E21D1/06 

-7

со

СП СЛ

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин различного назначения с прямой промывкой.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения при планетарном движении долот.

На фиг. 1 показано устройство для бурения скважин большого диаметра, обпдий вид; на фиг. 2 - подпружиненные диски катков с наклонными каналами.

Устройство включает бур, представленный траверсой 1, с грузами-утяжелителями 2, присоединенной к бурильной колонне 3. В траверсе 1 жестко установлены приводы 4, выполненные в виде турбобуров с приводными валами 5, которые посредством дисков 6 катков и дисков 7 плиты механизма дробления шлема связаны с промежуточным валом 8, установленным соосно с бурильной колонной 3. Диски 6 на валах 5 и диски 7 на промежуточном валу 8 установлены на 1плицах 9 с возможностью перемеш,ения вдоль продольной оси валов. Сверху над дисками б катков на тех же шлицах размещены пригрузы 10. Каждый из дисков 6 и 7 имеет цилиндрические поверхности 11 и 12 и сим.метрично расположенные боковые поверхности 13, сопряженные с поверхностью цилиндра 11. Диски 6 катков взаимодействуют с дисками 7 плиты посредством боковых поверхностей 13. Диски 6 катков снабжены по периферии отверстиями 14, выполненными с наклоном в направлении их вращения и могут взамен пригрузов 10 нагружаться пружиной 15, которая одним концом упирается в верхний диск 6, а другим - в буртик 16, выполненный на валах 5. Наружные поверхности роликов могут быть армированы твердым сплавом для повышения их износостойкости. Следует отметить, что приводы 4 могут быть представлены электродвигателями или пневмодвигателями. На нижних торцах приводных валов 5 приводов 4 установлены долота 17.

Устройство для бурения скважин большого диаметра работает следующим образом.

При включении приводов 4 поджатые пригрузами 10 или пружинами 15 диски 6 катков приходят во вращение и, взаимодействуя с дисками 7 плиты, раздавливают частицы горной породы, поступающие с забоя вместе с промывочной жидкостью. Измельченные дисками 6 и 7 частицы подхватываются восходящим потоком жидкости и, благодаря небольшому весу, выносятся из при- забойной зоны, а затем из скважины. При

5

0

5

0

5

0

5

0

попадании между дисками 6 и 7 очень твердых или очень крупных частиц шлама, которые не разрушаются с одного прохода, диски, благодаря возможности -осевого перемещения, приподнимаются и пропускают между собой эти частицы. После многократного прохода через контактирующие боковые поверхности 13 дисков 6 и 7 эти частицы в конце концов дробятся до мелкой фракции, подхватываемой потоком промывочной жидкости. При наличии периферийных наклонных отверстий 14, вследствии набегания их на поток жидкости, на их выходе создается гидродинамический напор. При этом жидкость вместе с частицами шлама проходит сквозь отверстия 14 и нагнетается в зону контакта дисков, в результате чего увеличивается интенсивность повторного измельчения выбуренной породы. В процессе бурения приводные валы 5 приводов 4 могут испытывать сильные вибрации из-за того, что они участвуют в сложном планетарном движении. Кроме того, на валы. 5 передаются динамические нагрузки, обусловленные ударами долот 17 о стенки скважины. Однако, поскольку эти вибрации и нагрузки передаются через цилиндрические поверхности 12 и 11 на про.межуточный вал 8, они взаимно компенсируются, а вибрация и изгибание валов 5 при этом существенно уменьшаются, что улучшает работу приводов 4.

Формула изобретения

1.Устройство для бурения скважин большого диаметра, включающее закрепленный на бурильной колонне бур с долотами и размещенный над долотами механизм дробления шлама с конусной дисковой плитой, установленной на буре соосно с бурильной колонной, и конусными катками с возможностью взаи.модействия с дисковой плитой, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения при планетарном движении долот, плита и катки выполнены из набора дисков, при этом катки установлены с возможностью осевого перемещения и снабжены расположенными в верхней части пригрузами.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в дисках катков и плиты по периферии выполнены наклонные отверстия с наклоном в направлении вращения дисков.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что боковые поверхности дисков ар.ми- рованы твердым сплавом.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что пригрузы выполнены в виде пружин.

74

Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано при бурении скважин различного назначения с прямой промывкой. Цель - повышение произв-ти бурения при планетарном движении долот. На бурильной колонне 3 закреплен бур с долотами 17. Над долотами 17 размещен механизм дробления шлама с установленной на буре соосно с колонной 3 конусной дисковой плитой, взаимодействующей с конусными катками. Катки и плита выполнены из набора дисков соответственно /Д/ 6 и 7, боковые поверхности которых армированы твердым сплавом. Катки установлены с возможностью осевого перемещения и имеют в верхней части при грузы 10 в виде пружин. В Д 6 и 7 соответственно катков и плит по периферии выполнепы наклонные отверстия с наклоном в направлении вращения Д 6 и 7. Измельченные Д 6 и 7 частицы горной породы выносятся из скважины восходящим потоком жидкости. Вследствие набегания потока жидкости на наклонные отверстия Д 6 и 7 на выходе создается гидродинамический напор, в результате чего увеличивается интенсивность повторного измельчения ной породы. 3 3.11. ф-лы, 2 ил. сл

фиг.2