АППАРАТ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНО-УДАРНОГО БУРЕНИЯ Советский патент 1934 года по МПК E21B4/14 

Предлагаемое изобретение представляет собой аппарат для вращательного и ударного бурения и состоит из известного гидравлического тарана Вольского, соединенного с общеизвестным долотом для вращательного бурения.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез аппарата; фиг. 2 - разрез по линии АВ на фиг. 1; фиг. 3 - разрез по линии CD на фиг. 1.

Предлагаемый аппарат (фиг. 1-3) представляет собою соединение гидравлического тарана Вольского с долотом вращательного бурения, для чего к нижней части 12 аппарата, через посредство ниппеля 2, присоединяется труба 1, внутри которой на шпонках 3 ходит муфта 4 со штангой 5, соединенной посредством муфты 6 с долотом 7.

Труба 1 внизу оканчивается сальником, препятствующим выходу глинистого раствора. Изменение в самом гидравлическом таране Вольского заключается в том, что внизу штанги 8 вместо долота насаживается бабка 9. Выше тарана Вольского помещается ясс, состоящий из внутренней трубы-кожуха 18, соединенной с буровыми штангами, нижняя муфта 13 которых ходит на шпонках 17 в соответственных продольных пазах трубы-кожуха 18. В верхней части последней помещен сальник со втулкой 15 и набивкой 16 для предотвращения возможности выхода промывочной жидкости. Воздушный регулятор 19 помещен выше коса. При вращении буровых штанг ротором вращается труба 18 благодаря продольным пазам и шпонкам ясса. 13 свою очередь, труба-кожух 18 вращает долото благодаря продольным пазам в кожухе и шпонке в верхней муфте 4 долота 5, 6, 7.

Во время работы аппарата буровые штанги находятся на весу, а все части аппарата ниже ясса садятся на муфту 6 долота, стоящего на забое; при этом муфта 4 останавливается на расстоянии 2-5 см от бабки 9.

При накачивании глинистого раствора аппарат Вольского приходит в действие и бабкой 9 производит по муфте 4, при помощи короткой штанги 5, частые и короткие удары, передающиеся долоту 7, которое обычным способом вращается штангами. Таким образом, во время процесса вращательного бурения под небольшим постоянным давлением (около 1000 кг) веса частей аппарата ниже ясса долото получает удары от гидравлического тарана Вольского в количестве 600-1000 ударов в минуту.

Конструкция аппарата предотвращает возможность давления на долото всем весом свечей, так как при этом происходит уменьшение отверстий для промывной струи в яссе настолько, что это немедленно отзывается на поверхности (выбивание автомата, выброс через предохранительный клапан, увеличение показания манометра).

Предлагаемый аппарат позволяет вести, в зависимости от условий, отдельно вращательное бурение, отдельно ударное бурение гидравлическим тараном Вольского и комбинированное бурение, дающее в одном процессе сочетание ударного эффекта с вращательным, вследствие чего скорость проходки должна возрасти не только в породах твердых, но и в мягких, по сравнению с обычным вращательным бурением. В первом случае скорость не должна быть меньше скорости ударного бурения. Скорость комбинированного бурения в мягких породах будет не меньше, чем при вращательном бурении без индикатора при максимальном давлении на забое, так как производительность бурения в обоих случаях зависит исключительно от углубления долота в породу.

В зависимости от ударов можно получить тот или иной эффект внедрения долота в породу, а следовательно, и самого бурения без риска искривить скважину. Пределом внедрения долота в породу будет, очевидно, прочность штанг па кручение, а также прочность передаточной системы от двигателя к ротору. Наличие ударов при равных условиях постоянного давления на забой будет способствовать более вертикальному проведению скважин, вследствие того, что быстро следующие в определенном направлении удары будут выдалбливать гнездо на забое скважины и уменьшать игру и скольжение долота на забое.

1. Аппарат для вращательно-ударного бурения, отличающейся применением бабки 9, помещенной в нижней части тарана Вольского, насаженной на штангу 8 и ударяющей по муфте 4, которая соединена с долотом 5, 6, 7 и имеет шпонки, входящие в продольные пазы трубы 1.

2. При аппарате по п. 1 применение ясса 18, 13, 17, 16, 15, находящегося выше тарана и служащего для поддержания постоянного давления на долоте.