БУРОВОЙ СНАРЯД Советский патент 1971 года по МПК E21B10/08 

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к буровым снарядам.

Известен буровой снаряд, содержащий привод вращения, буровой став, состоящий из концентрических колонн, и опорный узел с механизмом переключения, обеспечивающим вращение внутренней и стопорение наружной колони при бурении и совместное вращение колонн при ликвидации прихватов в скважине и наращивании бурового става.

Особенность предложенного бурового снаряда заключается в том, что нижняя часть внутренней колонны выполнена в виде амортизатора. Такое выполнение бурового снаряда позволяет гасить вибрацию бурового става.

На чертеже показан предложенный буровой снаряд.

Снаряд состоит из следующих основных узлов: двигателя / привода вращения; редуктора 2 или коробки передач; опорного узла 3 с механизмом переключения и сальниковым узлом; сменной буровой штанги 4 и.первой буровой штанги 5.

В корпусе опорного узла 3 в подшипниках б установлен внутренний шпиндель 7, соединенный с приводом вращения. Через корпус опорного узла и затем подшипники 6 внутреннему шпинделю сообщается осевая нагрузка от механизма подачи. Наружный шпиндель 8 установлен в подшипниках 9. Внутри корпуса опорного узла смонтирован механизм переключения 10, выполненный в виде зубчатых полумуфт, в нижней части опорного узла имеется подвод 11 воздушно-водяной смеси к буровому ставу (сальниковый узел).

В буровой став входит одна первая штанга 5 и несколько сменных штанг 4. Каждая и буровых штанг состоит из двух концентрических колонн - внутренней 12 и наружной 13. Соединение наружных колонн меледу собой и с наружным шпинделем - резьбовое 14, а соединение внутренних колонн между собой и с внутренним шпинделем - шлицевое 15 в комбинации с коническими поверхностями 16. В первой штанге во внутренней колонне смонтирован наддолотный амортизатор 17, вписавшийся в габариты внутренней колонны. Снаружи амортизатор ограничен невращающейся наружной колонной. В нижней части амортизатора закрепляется буровой инструмент 18. Соединение наддолотного амортизатора с внутренней колонной - шлицевое 15 в комбинации с коническими поверхностями 16.

Работает устройство при бурении скважин следующим образом.

с наддолотным амортизатором 17 и буровым инструментом 18, передается вращение от привода и осевая нагрузка от механизма подачи. При этом крутящий момент в местах соединений передается шлицами 15, а осевая нагрузка - коническими поверхностями 16. Наружный щпиндель 8 с помощью механизма переключения 10 соединен с корпусом опорного узла 3, т. е. наружный шпиндель остается в неподвижном положении. В этом же пололсенни остается и соединенная с ним нарул ная колонна 13 бурового става. Наддолотный амортизатор 17, защищенный наружной колонной 13, вращается вместе с внутренней колонной в радиальных подщипниках, закрепленных в наружной колонне. Воздушно-водяная смесь через сальниковый узел 11 поступает в полость внутренней колонны для охлаждения долота и выноса разбуренной породы и - в пространство между внутренней и наружной колоннами для смазки подщинпнков.

В нижней части первой штанги внутренняя колонна уплотнена сальником 20, который препятствует проникновению щлама в зазор между внутренней и наружной колоннами, что предохраняет от износа подшипники, внутреннюю колонну и амортизатор.

Такое сочетание в буровом ставе невращающегося нарул ного корпуса и наддолотного амортизатора позволит не только значительно

низить вибрации става за счет предохранения от соприкосновения колонны со стенками скважины с одновременным гашением вибрации, связанной с разрушением породы в процессе

бурения, но и значительно повысить долговечность буровых штанг, бурового инструмента и, в особенности, амортизатора, защищенного невращающимся наружным корпусом. Эффективность применения такого става будет еще более значительной при бурении на форсированных режимах, а также на бурении наклонных скважин. Шлицевое соединение в комбинации с коническими опорными поверхностями позволит осуществить передачу больших крутящих моментов и осевых нагрузок с обеспечением быстрого и удобного разъема и соединения.

Предмет изобретения

Буровой снаряд, содержащий привод вращения, буровой став, состоящий из концентрических колонн, и опорный узел с механизмом переключения, обеспечивающим вращение внутренней и стопорение нарул ной колонн при бурении и совместное вращение колонн при ликвидации прихватов в скважине и наращивании бурового става, отличающийся тем, что, с целью гащения вибрации бурового става, нижняя часть внутренней колонны выполнена в

виде амортизатора.