Устройство для расширения скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к устройству для расширения передовой скважины в породах различной крепости, в т.ч. наклонно залегающих.

Цепь изобретения - повышение эффективности работы за счет равномерной загрузки стругов.

На фиг.1 показано устройство, об- |щий вид| на фиг.2 - нижняя часть уст- ройства, общий вид; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - верхняя часть устройства, разрез.

Устройство для расширения скважин включает шкивную головку 1, плашеч- ные клинья 2, телескопический корпус 3, струги 4, основной 5 и дополнительный 6 шарнирные параллелограммы, буровую колонну 7, например пульпо- эрлифтную, на которой размещен с воз- можностью осевого перемещения корпус 3, механизм самоустаиовки стругов, верхний и нижние трособлочные меха- низ мы.

Телескопический корпус 3 состоит из верхней 8 и нижней 9 секций. Верхний конец секции 8 расположен в шкив- ной головке 1 с возможностью поворота на подшипниках 10. Верхний конец секции 9 пропущен внутри секции 8 и раз- мещен в шкивной головке 1 с возможностью осевого перемещения и фиксации ее посредством клиньев 2. В верхней секции 8 выполнены продольные прорези 1 1 .

В стругах выполнены нижние 12 и верхние 13 наклонные прорези, а также вертикальные прорези 14, сообщающиеся с наклонными прорезями 12 или 13. На боковых поверхностях стругов 4 укреплены резцы 15. К нижней части секции 8 прикреплены амортизаторы 16. Верхние шарниры 17 параллелограмма 5 расположены на секции 8, нижние шарниры 18 - на секции 9, а боковые шарниры, а именно их связи 19 - в наклонных 12 или вертикальных 14 прорезях стругов. Верхние шарниры 20

5

®

™

35 40 45

JQ 5-параллелограмма 6 расположены на секции 8, нижние шарниры 21 в прорезях 11 на секции 9, а боковые шарниры (их связи) 22 - в прорезях 13 или 14 стругов 4. Каждый параллелограмм состоит из четырех тяг (не обозначены). Механизм самоустановки стругов выполнен из звездочек 23, размешенных на верхней секции 8, звездочек 24 на связях 22 и цепей 25, охватывающих эти звездочки. Концы цепей закреплены на стругах 4. Верхний трособлочный механизм (фиг.4) состоит из рычагов 26, установленных на стойках 27, прикрепленных к верхнему концу секции 8, из тяг 28, соединяющих клинья 2 и наружные концы рычагов, и из выступов 29, установленных на колонне 7 с возможностью взаимодействия с внутренними концами рычагов 26.

Нижний трособлочный механизм (фиг.2) состоит из втулки 30, подвижно установленной во внутренней полости уширенного нижнего конца 31 секции 9, блоков 32, установленное на конце 31 секции 9, на осях нижнего и боковых шарниров параллелограмма 5, тросов 33 и упорного буртика 34, прикрепленного к буровой колонне 7 с возможностью взаимодействия с втулкой 30 . Одни концы гросов прикреплены к втулке 30, а другие - пропущены через кольца 35, прикрепленные к стругам 4. На этих концах тросой закреплены грузы-упоры 36 .

Устройство для расширения скважин

работает следующим образом. i

Устройство подвешено на полиспастной системе буровой установки (не показана) с возможностью перемещения вдоль расширяемой передовой скважины по буровой колонне 7.

При опускании устройства втулка 30 взаимодействует с буртиком 34, поднимается вверх и натягивает тросы 33 до упора грузов-упоров 36 в кольцо 35 на более опущенном струге 4 и

10

поднимает его. Затем поднимаются оба струга до упора связей 19 в нижние торцы наклонных прорезей 12, вследствие чего струги максимально сблизятся между собой. При дальнейшем опускании устройства секция 9 начинарт перемещаться вверх относительно секции 8, благодаря чему оба параллелограмма 5 и 6 раздвигаются до упора резцов 15 в породу.

Далее начинают подъем устройства. В начале подъема клинья 2 фиксируют секцию 9 от осевого перемещения, исключая возможность сдвижки паралпело- j граммов. После того, как корпус 3 и параллелограммы 5 и 6 поднимутся вверх, струги А повиснут на концах цепей 25 и начнет подниматься струг, имеющий меньшее количество резцов в контакте с породой. В начале подъема связи 19 и 22 пройдут по наклонным прорезям 12 и 13 и вдавят резцы 15 в породу. Менее нагруженный струг будет подниматься до тех пор, пока оба струга займут положение, соответствующее наклону пласта породы. Затем оба струга будут подниматься одновременно, строгая породу. Для уменьшения трения связей 19 и 22 о стенки прорезей, связи могут иметь подшипники или быть покрыты резиной.

20

25

30

подъеме устройства порода режется передовыми резцами 15, а нижерасположенные резцы в каждой линии резания обеспечивают прямолинейность движения и являются резервными на случай скола передового речца. Рекомендуется устанавливать в стругах поворотные, самозатачивающиеся резцы.

В крепких абразивных породах скорость подъема устройства не должна быть выше 0,5 м/с, а в породах менее крепких - до 2 м/с.

В конце подъема после выхода стругов в расширенное устье устройство складывается вследствие взаимодействия выступов 29 с рычагами 26, в результате чего рычаги через тяги 28 поднимут плашечные клинья 2 и будет расфикси- рована секция 9. Силой веса шарнирные параллелограммы 5 и 6 сложатся до упора их сторон в амортизаторы 16 с обеспечением зазора между стругами и корпусом устройства для возможности

1564321

0

0

5

0

5

0

5

0

5

сближения стругов перед раздвижкой устройства.

Поворачивают колонну 7 и корпус 3 и устройство пускают для осуществления следующего цикла строгания.

При применении для очистки скважины от породы обратной промывки (эр- лИфта), целесообразно производить периодические подъемы буровой пуль- поэрлифтной колонны 7 для создания конусной формы забоя, обеспечивающей оптимальные условия для перемещения разрушенной породы к колонне 7.

Формула изобретения

Устройство для расширения скважин, включающее шкивную головку, буровую колонну, на которой с возможностью осевого перемещения размещен телескопический корпус, верхняя секция которого соединена со шкивной головкой с возможностью поворота, плашечные клинья, установленные с возможностью взаимодействия с нижней секцией корпуса, струги с наклонными прорезями, шарнирный параллелограмм, верхние и нижние шарниры которого соединены с секциями телескопического корпуса, а боковые - со стругами с возможностью размещения в их наклонных прорезях, и тяги, одни концы которых шарнирно соединены с нижней секцией корпуса, а другие соединены со стругами с возможностью размещения в их наклонных прорезях, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет равномерной загрузки стругов, оно снабжено дополнительными тягами и механизмом самоустановки стругов, выполненным из цепей, концы которых закреплены на стругах, и из охватываемых цепями звездочек, одни из которых размещены на верхней секции, а другие - на боковых шарнирах параллелограмма, при этом одни концы дополнительных тяг шарнирно соединены с верхней секцией, а другие шарнирно соединены с концами основных тяг для образования дополнительного параллелограмма, а в стругах выполнены вертикальные прорези, сообщенные с наклонными прорезями, в которых размещены шарниры параллелограммов.

1

ok.

Изобретение относится к горному делу, конкретно к устройствам для расширения передовой скважины в породах различной крепости, в том числе наклонно залегающих. Цель - повышение эффективности работы за счет равномерной загрузки стругов. Устройство включает шкивную головку 1, плашечные клинья 2, телескопический корпус 3, струги 4, основной 5 и дополнительный 6 шарнирные параллелограммы, буровую колонну 7 и механизм самоустановки стругов. Корпус 3 размещен на колонне 7 с возможностью осевого перемещения и состоит из верхней и нижней секций (С) 8 и 9. При этом С 8 соединена с головкой 1 с возможностью поворота и в ней выполнены продольные прорези (П) 11. Клинья 2 размещены в головке 1 с возможностью взаимодействия с С 9. В стругах 4 выполнены наклонные П 12 и 13 и вертикальные П 14, сообщенные между собой. Верхние шарниры (Ш) 17 параллелограмма 5 расположены на С 8, нижние Ш 18 - на С 9, а боковые Ш 19 - в П 12 или 14. Верхние Ш 20 параллелограмма 6 расположены на С 8, нижние Ш 21 - в П 11 и С 9, а боковые Ш 22 - в П 13 или 14. Механизм самоустановки включает звездочки 23 и 24 на С 8 и Ш 22, охватываемые цепями 25. В подвешенном положении параллелограммы 5 и 6 и струги 4 сложены. При подъеме устройства параллелограммы 5 и 6 раскладываются и струги разрушают стенки скважины. 4 ил.