УСТРОЙСТВО для БУРЕНИЯ СКВАЖИН Советский патент 1969 года по МПК E21B7/24 

Известно устройство для буреиия скважин, содержащее вибрационный механизм с двигателем вращателя, установленным на paiMe, и регулятор.

В таком устройстве отсутствует автоматическое регулирование скорости подачи рабочего бурового инструмента «а забой в зависимости от физико-механических свойств буримых пород.

В Предлагаемом устройстве для бурения скважин автоматическое регулирование достигается тем, что на раме смонтирован шток силового цилиндра, полости которого соединены между собой посредством трубопроводов, в каждый из которых встроен обратный клапан.

Кроме того, в трубопроводы, соединяющие полости силового цилиндра, включены регулируемый дроссель и -кра-н, каждый из которых связан посредством регулятора с двигателем вращателя.

На чертеже представлена кинематическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вибровращательную каретку /, в которой размещены вибратор 2 и вращатель 3, приводящийся в движение через цепные передачи от электродвигателей 4 и 5, установленных на раме 6, которая пружинами 7 соединена с кареткой /.

динены между собой посредством труоопроводов 10 и //. В трубопроводы встроены обратНые клапаны 12 и 13, регулируемый дроссель J4 и четырехходовой кран 15.

Кроме того, полости цилиндра соединены с компенсационным баком 16, имеющим фильтр 17.

Для управления исполнительными механизмами четырехходового крана и регулируемого дросселя установлен связанный с ними регулятор 18, выдающий сигналы в зависимости от нагрузки электродвигателя 5 вращателя.

Автоматическое регулирование скорости подачи рабочего инструмента осуществляется следующим образом.

При включенном вибраторе вибровращательная каретка и рама, связанная через шток с поршнем силового цилиндра, совершают ко. лебания.

При этом в случае движения поршня на забой масло вытесняется из полости А в полость Б. Поскольку увеличение объема иолости Б больше соответствующего уменьшения объема полости А, недостающ:ая в полости Б часть масла поступает из компенсационного бака через фильтр и обратный клапан 13.

В установившемся режиме бурения перемещение вибровращательной каретки за один период колебания (вюторону забоя) равно перемещению поршля. Усилие подачи в этом случае будет определяться степенью сжатия пружин, iKOTOpoe усиливается с увеличением сопротивления пород бурению и уменьшением скорости лодачи и ослабляется с уменьшением сопротивления пород бурению и увеличением скорости подачи.

Для отвода вйброъращательной каретки от забоя четырехходовой кран переводится в по ложение, при котором полости силового цилиндра сообщаются между собой через обрат ный 1кла1паи 12.

При перемещении поршня В сторону, обратную от забоя, масло из полости Б вытесняется в полость А, и избыток масла поступает в компенсационный бак.

Для настройки режима бурения служит регулируемый дроссель.

С увеличением степени дросселирования масла в дроссель увел ичивается степень сжатия пружин и, следовательно, усилие подачи вибровращательной каретки с уменьшением степени дроссел-ирования соответственно уменьшается усилие подачи каретки. При полностью открытом дросселе вибровращательная каретка и поршень с рамой совершают гармонические колебания.

Степень дросселирования в дросселе изменяется в зависимости от «агрузки двигателя

вращателя, сигнал которой поступает через регулятор на исполнительный механизм (на чертеже не показан) дросселя.

При увеличении «агрузки подается сигнал 5 на уменьшение сопротивления потоку масла через дроссель и соответственно при уменьшении нагрузки увеличивается сопротивление потоку масла через дроссель.

При значительном увеличении нагрузки на двигатель вращателя, например, при защемлении бурового инструмента в забое скважины регулятор дает сигнал на автоматический перевод четырехходового крана в положение «обратной подачи вибровращательной каретки.

Предмет изобретения

1.Устройство для бурения скважин, вклю чающее вибрационный механизм с двигателем вращателя, установленным на раме, и регулятор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования скорости подачи рабочего инструмента, на раме смонтирован шток силового цилвндра, полости которого соединены между собой посредством

трубопроводов, в каждый из которых встроен обратный клапан.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в трубопроводы, соединяющие полости силового цилиндра, включены регулируемый

30 дроссель и кран, каждый из которых связан посредством регулятора с двигателем вращателя.