Буровой снаряд Советский патент 1993 года по МПК E21B7/20 

СО

с

Использование: для бурения скважин в неустойчивых породах с одновременным креплением стенок и добычи полезного ископаемого. Сущность изобретения: в буровом снаряде,.включающем обсадную трубу и двойную буровую колонну с породоразру- шающим инструментом, с внешним корпусом и внутренней кернопроводной трубой, размещенную в обсадной колонне с возможностью ограниченного осевого перемещения, внешний корпус двойной буровой колонны имеет вибраторы продольных и поперечных колебаний.5 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения скважин в неустойчивых породах с одновременным креплением стенок.

Цель изобретения.- повышение эффективности бурения скважин путем увеличения интенсивности разрушения пород на забое и снижения трения при продвижении обсадных труб.

На фиг.1 показан продольный разрез бурового снаряда: на фиг.2 -узел А на фиг.1 (вариант крепления центрирующего подшипника); на фиг.З- вид Б на фиг.1; нафиг.4 - сечение 1-1 на фиг.1; на фиг.5 - сечение 2-2 на фиг.1.

Бурооой снаряд содержит обсадную колонну 1 и двойную буровую колонну, состоящую из внешнего корпуса 2 и внутренней кернопроводной трубы 3, с породоразрушающим инструментом 4. Двойная буровая колонна размещена в обсадной колонне 1 с возможностью ограниченного осевого перемещения. Внешний корпус 2 двойной буровой колонны снабжен вибраторами 5 и 6 соответственно продольных и поперечных колебаний.

Вибратор продольных колебаний 5 выполнен в виде кольцевого бурта 7 с кулачками 8, соединенного с нижним концом обсадной колонны 1 и подпружиненной ударной штанги 9 с кулачками 10, установленной на корпусе буровой колонны с возможностью осевого пе- ремеидения совместного вращения и взаимодействия ее кулачков 10 с кулачками 8 кольцевого бурта при вращении буропой колонны.

Снарядтакжеснабжен вибратором поперечных колебаний 6, выполнен в виде экссосо о ел со со

IGO

центричных грузов. 11, закрепленных на наружной поверхности корпуса 2 буровой колонны и взаимодействующих с колонной обсадных труб 1 через подшипники 12.

Кольцевой бурт 7 одет на внешнюю тру- бу 2 и перемещается в продольном направлении в шлицах 13 на шаровых шпонках 14. Сверху кольцевой бурт 7 поджат пружиной 15 относительно буровой колонны.

Буровой снаряд работает следующим образом.

При вращении двойной колонны вращательное движение через шаровые шпонки 14 передается кольцевому бурту 7 и кулачкам 8, поднимающим вибратор, который под действием собственного веса и усилия . предварительно сжимаемой пружины 15, наносит удары в осевом направлении. Энергия, передаваемая путем ударов, способствует подаче обсадной колонны 1 вниз под действием собственного веса и осевого усилия от вибратора.

При проходке рыхлых отложений в процессе бурения увеличивается сопротивление породы. Основная разгрузка будет проходить за счет вибратора поперечных колебаний 6. выполненного в виде эксцентричных грузов 11, за счет которых колонна получает расхаживание в радиальном направлении. Поскольку колонна опирается через втулку 16 и подшипник 12 на внутренние стенки обсадной колонны 1, то тем самым исключается и взаимное трение, снижая требуемую мощность привода и износ труб. Вибрация, создаваемая за счет

5

эксцентричных грузов 11, передается колонне обсадных труб, снижая тем самым сопротивление породы продвижению обсадных труб 1 по скважине. Эффективность воздействия поверхности оборудования (как просто осевая нагрузка, так и вибрация) будет снижаться по мере увеличения массы двойного снаряда

. обсадных труб.

Установка нескольких вибраторов поперечного действия, размещенных на корпусе на всей протяженности двойного снаряда через некоторые интервалы, позволит при создании колебаний и передаче их обсадным трубам резко снизить коэффициент трения внешними стенками обсадных труб и породами, находящимися с ними в контакте.

Формул а изобретения Буровой снаряд, включающий обсадную трубу, буровую колонну с породоразру- шающим наконечником и вибратор

5 продольных колебаний, выполненный в виде кулачков, взаимодействующих между собой и размещенных на обсадной трубе и буровой колонне, о тли чающийся тем, что, с целью снижения трения при продви0 жении обсадных труб, буровая колонна снабжена вибратором поперечных колебаний, выполненным в виде эксцентриковых грузов, установленных на наружной поверхности буровой колонны с возможностью

5 взаимодействия с обсадной трубой через подшипники.

Фиг. 4

азе/i Я