Устройство для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1990 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к горному делу, в частности к буровому инструменту, применяемому для бурения скважин большого диаметра.

Цель изобретения - повышение производительности.

На фиг. 1 изображено устройство для бурения скважин большого диаметра, обшд-ш вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - схема вращения долот.

Устройство состоит из корпуса 1, имеющего центральную трубу 2 и периферийные стволы 3. В центральной трубе 2 установлен дополнительный польп вал 4, например, соединяемьй с валом турбобура (не показан). Б периферийных стволах 3 корпуса 1, соединяемо- го с корпусом того же турбобура, параллельно полому валу 4 на подшипниках 5 установлены полые валы 6, Каж- дьп1 вал 6 выполнен с центральньм каналом 7 и боковыми окнами 8, совмещаемыми попеременно при повороте вала 6 через окна 9 стакана 10 с полостью 11 центральной трубы 2. На каж/;ом 1Й валов 6 на шлицах 12 установлены

СА:

о:

зубчатые колеса 13, зубья которых на-( хбдятся в зацеплении с шестерней 14, посаженной также посредством шлицево- rd сопряжения 15 на вал 4. Снизу между валом 6 и корпусом 1 ввинчена ГЕ1ундбукса 16, а сверху вал 6 зафиксирован гайкой 17. В сопряжении валов 6 :С корпусом 1 установлены уплотнения и 19. Вал 4 выполнен с боковым окном 20, располагаемым на уровне по- л4сти 11 центральной трубы 2. Снизу к ;валам 6 и 4 пр1исоединены долота 21, центральное долото располо- ж4но ниже боковых. Кроме того, в корпусе установлен об ратньШ клапан, сос- тфящий из седла 22 с центральным от- вфрстием 23, пружины 24 и тарелки 25 с отверстиями 26. Выступающие боковые поверхности корпуса 1 армированы рез- ц;1ми 27.

Зубчатые колеса 13 имеют большее число зубьев, чем шестерня 14. Боко- окна 8 на валах 6 расположены от- н|)сительно окон 9 стакана 10 так, (фиг. 2), чтобы обеспечивалась оче- р дность их закрытия и открытия и ;;. равномерность пвдроударов по забою.

Устройство для .бурения скважин большого диаметра работает следующим оЭразом.

При бурении вращение от вала тур- б обура посредством вала 4 передается н|а расположенное в центре устройства дЬлото 21. Вращение колонны буриль- н1ых труб ротором буровой установки фиводит к вращению (не показаны) Klopnyca турбобура, а с ним и корпуса 1 и валов 6 относительно оси устройства. При этом вращение вала 4 с насаженной на него шестерней 14 приводит во вращение зубчатые колеса 13 валов 6 с долотами 21 вокруг своей . оси. Таким образом, осуществляется . сложное вращение боковьпс долот 21 Вокруг оси устройства и каждого из них относительно осей валов 6. Про- гашочная Ж1щкость из турбобура поступает в полость 11 и далее через окно

20.частично идет во внутреннюю по- jfiocTb вала 4 и к центральному долоту

21,а частично, выходя из полости 11

в окна 9 стакана 10, и переменно совмещаемые с ними при вращении валов 6 боковые окна 8, поступает в каналы 7 валоа 6 и далее к насадкам боковых

долот 21, Попеременное совмещение и разобщение окон 8 и 9 при наличии открытого окна 20 приводит к пульсации потока промывочной жидкости, поступающей к насадкам боковых долот 21, равномерности гидроударов по забою., ритмичности работы всего устройства, исключая чрезмерное повьшение давления на насосах буровой установки.

С целью исключения сифона и забивания насадок долот 21 шламом применен обратный клапан, тарелка 25 которого при спуске устройства в скважину под действием пружины 24 смещена влево и поток поступает в колонну через отверстие 23 в седле 22

и боковые отверстия 26 в тарелке 25. При бурении под,действием гидродинамического давления в устройстве, превьш1ающем гидростатическое давление в скважине, обратный клапан закрывается. При этом тарелка 25, сжимая пружину 24, прижимается к седлу 22.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин i. большого диаметра, включающее корпус с центральной трубой и периферийными стволами, размещенные в периферийных стволах с возмохшостью вращения полые валы- с входными окнами и трех- шарошечными долотами, связанные через входные окна с полостью центральной трубы, и установленное соосно с центральной трубой пилот-долото, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности, оно снабжено дополнительном полым валом с боковым входным окном,

которьш установлен с возможностью вращения в центральной трубе, соединен нижним концом с пилот-долотом и связан посредством шестерен с полыми валами периферийных стволов, при

этом входные отверстия последних выполнены боковьп-ш, а полость центральной трубы соединена с полостью дополнительного вала через боковое входное окно постоянно, а с полостями полых валор периферийных стволов

попеременно.

Фи2.1

7J

6 72

Изобретение относится к буровому инструменту, используемому для бурения скважин большого диаметра. Цель - повышение производительности. Устройство включает корпус с центральной трубой /ЦТ/ и периферийными стволами. В ЦТ установлен дополнительный полый вал /ПВ/, соединяемый с валом турбобура. В периферийных стволах корпуса параллельно дополнительному ПВ установлены ПВ с центральным каналом каждый и боковыми окнами. Последние совмещаются попеременно при повороте ПВ через окна стакана с полостью ЦТ. Выполнен дополнительный ПВ с боковым окном 20, расположенным на уровне полости ЦТ. Снизу к дополнительному ПВ и к ПВ присоединены долота, причем центральное долото расположено ниже боковых. Вращение дополнительного ПВ с насаженной на него шестерней приводит во вращение зубчатые колеса ПВ с долотами вокруг своей оси. За счет этого осуществляется сложное вращение боковых долот вокруг оси устройства и каждого из них относительно осей ПВ. 4 ил.

Фаг.2

25