Устройство для ударно-вращательного бурения скважин Советский патент 1938 года по МПК E21B21/14 E21B4/10 E21B7/08 E21B17/00 

Изобретение относится к типу известных устройств для ударно-вращательного бурения скважин с промывкой, действующих по принципу гидравлического тарана и снабженных надетыми на пустотелую вращающуюся буровую с окнами штангу неподвижными цилиндрическими золотниками со щелями.

В предлагаемом устройстве для ударно-вращательного бурения скважин, на полую щтангу с перегородкой, снабженную окнами над перегородкой и отверстиями под нею, надет свободно кожух, в котором жестко укреплен золотник со щелями, снабженный пружинящим фонарем. Выше кожуха полая штанга окружена колпаком для образования воздушного амортизатора и снабжена подпружиненным клапаном.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез нижней части устройства для ударно-вращательного бурения скважин; фиг. 2-то же верхней части его; фиг. 3-поперечный разрез по АВ фиг. 1; фиг. 4-то же по CD фиг. 2; фиг. 5-то же по EF фиг. 2; фиг. б и 7-поперечный разрез устройства при разных положениях золотника.

Вращающаяся полая штанга 7 в своей нижней части снабжена перегородкой б (фиг. 1), над которой имеются окна 5, расположенные по винтовой линии, направленной противоположно вращению штанги. Ниже перегородки 6 на штанге имеются отверстия 7. На штангу надет герметический кожух 8, окружающий участок штанги с окнами 5 и отверстиями 7.

Кожух 8 связан со штангой подшипниками и может вращаться независ.имо от нее. В кожухе жестко укреплен окружающий окна 5 золотник 4, представляющий собой втулку, низ которой имеет ряд вырезов.

От скольжения книзу кожух предохраняет имеющееся на штанге кольцо 9; герметичность его внутреннего пространства достигается сальниками 2 и JO.

Над кожухом 8 с золотником 4 установлен пружинящий фонарь 3, состоящий из дугообразно выгнутых рессор; благодаря чему он препятствует вращению кожуха вместе со штангой, позволяя ему перемещаться в осевом направлении.

При бурении щтанга вращается в неподвижном кожухе. При этом золотник 4, находящийся в нем, попеременно то закрывает, то открывает ее окна 5. Закрытие окон 5 сопровождается гидравлическим ударом по перегородке 6 воды, нагнетаемой насосом в скважину, каковой удар передается буровому снаряду, соединенному с концом /7 штанги.

Части золотника 4 между вырезами сделаны разной ширины, причем закрытие окон происходит одновременно (фиг. 6), а открытие последовательно (фиг. 7).

Выше кожуха на штанге расположен воздушный амортизатор, предназначенный отделить столб воды, принимающий участие в ударе, от вышестоящего.

Предлагаемый воздушный амортизатор „самозаряжающийся, т. е. не требующий дополнительного нагнетания воздуха. Воздух находится в нем под давлением, соответствующем гидростатическому давлению глубины его погружения в находящуюся в скважине воду (или раствор).

Амортизатор образован колпаком 12 (фиг. 2), окружающим штангу 7, снабженную подпружиненным клапаном 13.

При спуске бурового снаряда в скважину воздух, находящийся в колонковой трубе и штангах, расположенных ниже амортизатора, благодаря клапану 13 не может выйти на поверхность, скопляется и сжимается в полости 14. В эту же полость дополнительно попадает еще некоторое количество воздуха, вытесняемого промывочной жидкостью из штанг, расположенных выше амортизатора.

Благодаря такому устройству в нем, даже на большой глубине, будет достаточный объем воздуха (разумеется, при соответствующей длине амортизатора).

Верхним концом штанги 7 амортизатор соединяется со штангами, идущими к буровому станку.

Предмет изобретения.

Устройство для ударно-вращательного бурения скважин с промывкой, действующее по принципу гидравлического тарана и снабженное неподвижным цилиндрическим, со щелями, золотником, надетым на пустотелую вращающуюся буровую штангу с окнами, отличающееся тем, что золотник 4 со щелями жестко укреплен в кожчхе 8, надетом на полую штангу / с окнами над перегородкой 6 и отверстиями 7 под ней, и снабжен пружинящим фонарем 3 (фиг. 1), а полая штанга 7 выше кожуха имеет подпружиненный клапан 13 (фиг. 2) и окружена колпаком 12 для образования воздушного амортизатора.

к авторскому свидетельству В. М. Славского

Ко 54169

Фиг.2