Устройство для электротермомеханического бурения Советский патент 1991 года по МПК E21C37/18 E21B7/15 

II hi

II1И ( I iII- I I

I 111i l)l III И МИ I I b 1

И fofineieiiite in чосипя к юрмомх цм и v о испо.М) (он,Но ДЛУ б рения в;рыв ны сквпжин на (пкрыты юрны р.н юыч Це.-ь и (обретенияповышение на арности и ()1МО1 иемосги работы и сче увеличения лектрическо) прочности кон е роимво содержит щрильнчю IOIOHKN 1, связанные с ней последов.пе п но приемно М . пре им тельный блок 2 и о ровои сгав (Ь() 3 На последнем уганов

Ф i i Id и12 I 1 ii 1 i t 1Я

iii иной hoi а ми „ i ш i ipo

i i iф i iiiut иi ) I i и p io nm

ми i аи i.i.i 22 loipiiKi ipsdnmio

v i l i DI I npi H 1 ,1 lOKi hpHC МНИк U НИ U

и i ip i i i HI in и i и 2 i. pa i и ibHSiM ч i pi. 24 и ылорьн HI idi) мы ,iu

1 2 i I I H H I Hilt IIU P /hMHt НЫ I UK Kl)

i м i i i i 2Ь He1 i iuu 2 u, по п i и i

11II llpHl. i 1.ИН 1ИЯ r i ,1 1/, 01

i i H i и HI in i i 11 i ия 28 Ко ibiio 2 ,i i u up t H i i ь мч наибами 29 и id В pa

It i i , 01 k ju ПН В 01 pi K

i ii MIч iiиloioi i а ионное тип к- ib

i i mi | i ,11и IH ipM 11 i oo i г паиоа аика) 52 i т я

ьр i i ния тоно н uuiiio -мемипа в ни ic

at i 1Ы1 о Юноной) ii к HmTpt HHOH no

пиji H и н innxHOfi о юк,1 2 Нлпоогив SI

iHIIIit i i i о i i но i mi i/f,iio oimpi iiit i4

i i ilii i i u 1 i i in, кит ii м }) i ы 8

iit i пи п n i i i K к IH tanii i ii i OL

1l( |,j- О 1 I 1 1KID )l ) КО 1ЬЦ 1 i) id

i ,4|i i ц i u ) na b n i uia ibiio рас

i J I I ihiP H,l H i HITKMlp dTP

i h i in IH iiHi. MH па 58

и i i i и 10 К A i. 1Я и .pa

rt R in , н i ipoHo н IK Ml с о i i t i - i Vi ч 40 К н vva til )

1l l ЧI II I u UIHl VI KMl MM11 R

1 i i i н l акт i« o n (oi о си ч j н но

W 1K I I i I il111l IO Hill U II lib i Hi H Ч

MI i i IM | IM i ь ) и 1111 p i и и ИI i t г и v ii н I i IM2 44 прово IHHK IMII 101 IH HIM i niopi.iM Hit н i коримом i n r i 1 KompiHi н pi n ) -ни , каое i я по i oi и н н к юн i i la ii м it чи кары

pi ) HIM i i M НИН vl )Hdh I HBdi Ti Я Г ()aikформатор тока и токовое ре ie защиты Р 51 46, выходные контакты реле РМ (42), РК2 (44) P3I (46) включены в цепь питания ре те РЗ 47 выходные контакты которого прав ляют выключением ситового источ.,икт ни тания 2й

Наддо ютныи изо гирующин перехошнк 4 состоит ш наружной (токоведуще и) 18 и ьнугренней 4е частей разлл снных то in рующей прокладкой 50 которая име с i РНУТ ренний 51 и наружны и отир ющии промежутки Наружный изожрующии про межуток 52 должен быть расположен HI расстоянии (IhO 180) is от работ торца долота 5 гле Sпо ючина р j snot n

диаметров тотоы 5 и бурово о егаиа Наружная 48 и внутренняя 4е; MI ги име ют взаимно чередующиеся ВЫСТУПЫ 5 5 При помощи резьбовых присое жник п,ных jie ментов 54 и 55 на цотогныи икмипующии перехо ник 4 соединяется t агатами буро вого става i и с дототом 5 Нижняя часть кабельного токовода крепит я при соединительной арматурой 32 к токове n щей части 48 на по ютною изожрующею переходника 4

Центрирующий прохол.ной изолятор Ь сое тоит из внутренней 56 и наружной 57 втулок разжененных ичожрующеи прок i г кой 58 заканчивающейся внизу своооллои частью в виде пластичной юбки /) Вну г ренняя втулка 56 имеет конические всрч нюю и нижнюю части и ци жн фичесмю среднюю часть которая имеет ра ж мьныс сквозные отверстия 60 а наружная вт i ка 57 фтнец 61 покрытый июгирую щей прокладкой 58 Внутренняя поверхность втулки 57 имеет коническую форму а втулка 56 выполнена меньшей высоты чем вгу 1ка 57 На наружной поверхности на ружной втулки 57 выполнены винтовые пазы 62 сообщающиеся чере когьцегпю проточку 63 на нижней стороне финна 61 с патрубком 64 сое шнены с вотянои м i гистрапью

На внутренней поверхности наружной втулки 57 выполнена ко 1ьцевая проючка 65 с вставленными в нее вертика гьными ребрами жесткости 66

Устройство работает следующим обра юм От основного ислочника питания 28 чс рез кабель сое жненныи с клеммой 27 на пряжение потают на токоприемное коплю 23 затем по деткам 25 ветав юнным в oi верстия 24 и по тпру жиненным в те т ко держателях 26на отрезок трубчатого

элемента 9 По кабельному тоководу 33 прикрепленному к внутренней стенке грубча того элемента 9 присоединительной apyiaiy рой 32 рабочее напряжение подается на токоведущую часть 48 натлототного и ю тирующего переходника 4 и через него и дотото 5 на забой скважины Второй полюс исто шика питания 28 заземгяют

IriK протекает межи ю готом i и з не м тиктем источник питания 28 мере мбои скважины при этом наг рев к л и раппроч няет горную поро и пос к чего порога

рафугпаетея дололом 5 механически

Огреюк тр оттого элемента 9 сое in г яет я при помоПлИ ступицы 16 и 18 фтан пс i Ю 13 ооп еж 21 i прпеое щните 1ины ми к ментами 19 и 20 СТУПИЦ i5 и 17 При

еоедин i ге гьные т менты 19 и 20 сое линяют гокове Л.У щий прнеччо риопреи гителигыи блок 2 с бури ль ой готовкой 1 и буро вым ставом 3 Отрезок трубчато о ге мента Ч шход.тя ног, рабочим напряже нисм i j гектрические и о пруюгпие муфты 7

5 и Ч г ре назначены л ля и-to ляпни бури и и ж о гонки 1 и буровою ст IB i 3 от этот ртбочс го напряже ния Н о |япия прои во г,и с я при помощи и дотирующих мног с юиных тс н if Титовых прок м иж Н и те кс тоги го вых п анб 22

На но ютныи (могируюции 1крсхотник4

служит i 1Я июгяиш пос рентном то in рующей прок м 1ки 50 имею не.г гнутрсн нии 51 и нфужныи 52 шошрующие гфомежутки буровою става } от т.отота 51

5 находящегоея в процессе бурения по г. iia пряжсмщем Внутренняя икть 49 псрехот никг 4 свинчена со лавом и не гм xoinTcH по напряжением К i6t и.ныи токо вол. 53 пере г.ающии напряже niie от труб тою гемент) Ч к наружной (локоне и

0 щей) части 4h крехотникг 4 крепи и я к пос гс шеи при помощи i рисос г.иниле гь ной ) 52 I гя у вс гичення с не п тения МСЖЛУ наружной 48 и внутренней 1 ш т я in PC f гс ч пи IX и to тир ю i не и прок ia iKon 50 на наружной поверхности ВНУТ

5 )(.ннеи части 44 и Hi внутренней по верхней т и мружнои ч к ги 48 выношены че ре шошисея и частично m ре крь в юь Неея по вые ВЫСТУПЫ 55 (о пп гн ами бу рового нагдонинпи и«

Q перехошик 4 с в шч i вае те я при помощи ре }i боны х прщое ишило п нь х ic ментов 54 и 55

Д 1я центровки бурежою става 5 с о; повременной и огипиеи ею oi корпуса бу

5 рового стачка 44 центрирующий прохо i ной изо 1Я гор (i выношен ь вин pa i ie ленных и о .г ру юпге t прок а и%ои / мс ia г гичее гчих коакеимьныч внул реннеи 5о и наружной 57 1гя фикеи

Q рования пенгрир юпню прохо тою IIIOIH тора в г не i le реикгорг мс ханшм г с гит чивания на)Ужноя ВТУ 1ка 5 снабжен вые щупами вымощенными в виге ф, ангин ик циа ыюи формь v оот ве гс ГВУ юте и форме i не i та HI pt СУ к юре механипп евиншв

5 ния J, 1Я у ве жчения UHiiii и ю inpy юще г о промежу1К1 меж1У мове pxiu с гямн с рашым погенпиа юм шонфующая прок ia IK i 58 оканчивается ысгнчьои юбкой i9 I ni

очистки от частиц бурового шлама, попадающих в процессе бурения на поверхность эластичной юбки 59, на наружной поверхности центрирующего проходного изо- тятора 6 выполнены винтовые каналы 62, начала которых входят в кольцевую проточку 63, на нижней поверхности фланца 61, а концы находятся у нижней кромки наружной втулки Кольцевая проточка 63 сообщается через патрубок 64 с водяной магистралью Вода через патрубок 64, кольцевую проточку 63 и винтовые каналы 62 стекает по наружной поверхности эластичной юбки, удаляя с нее пыль и частицы бурового шлама Кроме того, в процессе б рения эластичная юбка 59 вибрирует, что также способствует процессу очищения ее поверхностей Внутренняя поверхность пластичной юбки 59 очищается в процессе подачи воды по буровому ставу 3 при б рении и попадании части ее в воздушный аюр межд буровым ставом 3 и внутренней втхлкой 56

Внутренняя втулка 56 имеет на цилиндрической части отверстия 60, заполненные материалом изолирующей прокладки 58, что позволяет обеспечить сцепление между изо- шрчюшей прокладкой 58 и внутренней 56 не только за счет сил адгезии, по и за счет сил механического сцепления С той же целью на внутрен ней поверхности наружной втутки 57 выполнена кольцевая проточка 65, в которую вставлены вертикальные ребра жесткости 66, усиливающие конструкции и способствующие более надежной передаче крутящего момента

Цель защиты работает следующим обра зом Or дополнительного источника питания ИП 43 через токосъемник цепи за щиты на буровой став 3 подается электрический ток (очень незначительный, по сравнению с током рабочего источника питания 28) Клеммы 38 и 40 соединенные с разными полюсами ИП 43, находятся на текстолитовом кольце 35, зафиксированном шаибой 36 Щетки 38, подпружиненные в щеткодержателях 37, изолированы друг от посредством текстолитово- ю кольца 35, причем каждая пара ра- диально расположенных щеток 38 соединена проводниками 41 с одной из клемм 39 и 40 Между клеммой 40 и первым полюсом источника дополнительного питания 43 ста- новлено реле РК1 (22), контролирующее целостность самой цепи защиты При повреждении какого-либо участка или цепи защиты нормально замкнутые контакты реле РК1 (42), находящиеся в цепи питания реле РЗ (47), управляющего выключением основного источника питания 28, разомкнет ся и нормально открытые контакты реле РЗ (47) включают основной источник питания 28 Реле РК 2 (44) установлено

в цепь между вторым полюсом дополнительного источника питания 43 и корпусом станка 45 При повреждении изоляции токоведуших элементов бурового става 3

нормально открытые контакты реле РК 2 (44) замыкаются, срабатывает реле РЗ (47) и его контакты выключают основной источник питания 28 При попадании потенциала на корпус станка 45 нормально открытые контакты реле Р31 (45), установленного в цепь заземления, включают питание реле РЗ. (47), контакты которого разомкнут цепь основного источника питания 28

Кабельный токовод 33 монтируется в осевой полости бурового става 3 через монтажное отверстие 34 Присоединительная арматура 32 крепится в отверстии 31, выполненном соосно отверстию 34

20

Формула изобретения

1Устройство для электротермомехани- ческого бурения, включающее буровой став с наддолотным изолирующим переходником, имеющим изолирующий промежуток, бу5 рильную головку, размещенные в полости бурового става токоведущие элементы, связывающие долото и источник электрической энергии, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы за счет увеличения электрической

0 прочности конструкции, оно снабжено центрирующим проходным изолятором, цепью защиты и приемно-распределительным блоком в виде отрезка трубчатого элемента с радиальным отверстием и с торцовыми верхней и нижней изолирующими муфтами

5 и размещенного между муфтами с зазором относительно наружной поверхности трубчатого элемента токоприемника в виде подпружиненного кольца со щетками, причем приемно-распределительный блок связан с буровым ставом посредством оезьбовых присоединительных элементов, а проходной изолятор установлен на боковой поверхности бурового става коаксиально, подпружиненное кольцо сообщено с источником электрической энергии, а токоведущие эле5 менты присоединены к внутренней поверхности приемнс-распределительного блока

2Устройство по п 1, отличающееся тем, что центрирующий проходной изолятор выполнен в виде разделенных изолирующей прокладкой коаксиальных металли0 ческич втулок, причем верхняя и нижняя части внутренней втулки и внутренняя по верхность наружной выполнены конической формы, а средняя часть внутрен ней втулки выполнена в форме цилиндg pa, при этом внутренняя втулка выполнена меньшей высоты, чем наружная втулка, а изолирующая прокладка выполнена со свободной нижней частью в виде эластичной

0

J Ol --J

ГО N5

8c;

j z: cc r

S« S 51

- гСГ-J

- 35-

--СZ-н

-- rs2-с

I - j

V

61