Устройство для бурения скважин Советский патент 1989 года по МПК E21D1/06 

I

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении скважин большого диаметра, преимущественно в твердых абразивных породах.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения путем интенсификации процесса разрушения породы из-за равномерной работы центробежных ударников при использовании их в планетарных забойных агрегатах.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг, 2 - разрез

А-А на фиг,1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг, 4 - выполнение центробежных ударников с пружиной| на фиг, 5 - вариант использования в планетарных забойных агрегатах.

Устройство состоит из приводного привода, снабженного валом 1. На валах 1 установлены породоразрушающ ш инструмент 2 с расширителем 3, размещенным с оставлением на забое кольцевых породных целиков 4, Расширитель 3 состоит из корпуса 5, на приводном валу 1 и установленных на этом валу

f

3146

жестко в плоскостях, перпендикулярных его продольной оси, планшайб 6. На планшайбах 6 жестко закреплены оси 7, на которьгх эксцентрично с возможностью поворота установлены центробежные ударники 8. Оси 7 эксцентричны, параллельны продольной оси приводного вала расширителя, и могут быть установлены концентрично на равном расстоянии от нее. Расширитель выполнен в виде ярусов, диаметр каждого из которых по рабочим кромкам ударников возрастает в сторону, противоположную рабочему торцу устройства. Центробежные ударники могут- быть выполнены в виде секторов и снабжены съемными породоразрушающи- ми элементами 9. Кроме того, центробежные ударники подпру7кинены. посредством пластинчатых пружин 10 с обеспечением устойчивой установки ударников 8 в радиальных плоскостях расширителей 3, Один конец пластинчатых пружин 10 жестко закреплен на -планшайбах 6 а другой установлен с воз- можностыо свободного перемещения в направляющих 11 ударника 8. Эксцентричные оси : поворота ударников разных ярусов одного расширителя смеще 360° .

ны на угол С град, где го т-п

У/у /// /у/ XV/X / // /ii

4

число ударников в одном ярусе, п - число ярусов на одном расширителе. Устройство работает следующим образом,

Устройство опускают в скважину, приводят во вращение, доводят до забоя и создают на породоразрушающий инструмент осевую нагрузку. Ударники 8 под действием центробежных сил .или пружин 10 занимают в пространстве кольцевых щелей радиальное положение. При встрече с породой ударНИКИ 8 со скоростью, равной их окружной скорости вращения, врезаются в . . породу, разрушают ее и отклоняются в сторону, обратную вращению, позволяя расширителям 3 поворачиваться относительно не полностью разрушенного массива. Поскольку валы 1 вращаются с большой частотой, ударники 8 боковыми ударами интенсивно разрушают кольцевые породные целики и стенки

выработки, измельчая основную часть породы на забое. Для увеличения эффективности работы целесообразно применять устройство в составе планетарного агрегата. При этом в качестве приводов -12 могут быть использованы турбобуры, электродвигатели, пневмодвйгатели и т.п. механизмы, f

Фаг. Г

Фиъ. 3

Фиё.

Фиг. д