Устройство для бурения скважин Советский патент 1978 года по МПК E21B3/00 

1

Изобретение относится к технике бурения скважин и используется нреимуществеиио для отвода грунтовых вод из водоносных пластов и для осушения.

Известны буровые установки для бурения скважин в грунтах 1-4 категорий, включающие режущий инструмент, вращаемый с помощью цепной передачи через шламоудаляющнй шнек 1.

Такие установкн ие применимы для бурепня скважин в нлывунных грунтах.

Известно также устройство для буренпя восстающих скважин в водоносных грунтах, включающее фильтронесущую щламовую трубу, буровую штангу, вращающуюся буровую головку с отверстиями, размещенную на ненодвижном основании, закрепленном на забойном торце шламовой трубы, скользящий по внутренней поверхности буровой головки кланан-затвор, обсадные трубы, механизм иодачн и вращения 2.

Недостаток этого бурового оборудования заключается в том, что при бурении горизонтальных или близких к горизонтальным скважин в водонасыщенных плывунных грунтах большой вес штанг бурового комплекта способствует искривлепию скважнн.

Кроме того, буровая штанга стесняет проход шламовой трубы, вызывает значительное гидравлическое сопротивление в процессе отвода грунта пз заооя горизонтал 11ым гидротраиснортом, способствует закупорке шламовой трубы грунтом.

Целью пзобретсння является обеспечение возможности бурения гор113онтальпых п наклонных скважнн.

Это достпгается тем, что ociiOBanjie вынолнеио с двумя копусными Д1 аметральпо расположенными отверстиями для размеш.снпя шламовой и водоподающей труб, причем затвор выполнен в виде иластнны, установленной с возможностью неремсщения по основапню, а механизм вращения осп головки вынолнен в внде двух коннческнх зубчатых колес, ведущее нз которых снаблхсно соосной звездочкой с прпводной ценью.

На фиг. 1 пзображсно устройство для бурення скважнн; на фиг. 2 - разрез но . Л на фпг. 1.

На новоротной площадке 1 установлена вынуклая оболочка буровой головки 2 с рядамн отверстий с нротивоноложно выстунающнми реж щнми зубьями 3 с лопастным резцом 4 в центре н .топастямп с протпвонанравленнымн резцами 5 но краям. С внутренней стороны центр н края вынуклой оболочкп сосдннсны с осью б, которая проходнт через центр ocHOisaнпя 7, выполненного в внде цн,1нндр1 ческо1 1 чашн с плоским днищем, н входнт в заценлепне с осью 8 механизма вращення, состоя1цего

;з иеломой 9 и ведущей 10 коиическлх шесгереи. Последняя соединена сооеио со звездочKUJ1 11, вращаслюн ценью 12, соедгшенноГ концалП со стальными кааагамн i6. В ио.лостн, ограниченной новоротной нлондадкон буровол головкн 11 ее оенованяем, уетаиовлеи 11лоекнй поворотный, затвор 14 е оттяжнылш iip) i iiiiaмн 10, новорачивающнйея до упоров 1о, а в оенбванып е противоположной заоою стороны, устроен наз для посадки основания на торец оОсадиои или фнлвтронссуще трубы 17. В днище осиовання выполнены два смещенных от его центра к иерифериц конусцых отверстия для захода в них конических наконечников водоиодающей 18 и шламовой 19 труб, вмонтированных в корпусе механизма вращеиня, который временно еоедр1няется с основанием нуте.м завальцовкн кольца 20 основания в гнездо 21 корнуеа механизма вращения.

Иодготавливаетхя устро11ство к работе следующим образом.

Поворотную илощадку 1 в еборе е основанием 7 плотно соединяют с механизмом, вращения бурово головки, ОТВОДЯ новоротный затвор 14 от отверстий основания. В отверстия основания 7 вводят конусные наконечники водоиодающей 18 и щламовой 19 труб и, осуществив заценленне оси 6 новоротной нлощадки буровой головки с осью 8 механизма вращения, завалвцовывают кольцо 20 основания в гнездо 21 корцуеа механизма вращеиия. Через секцию обсадной или фильтронесущей трубы 17 иродевают цепь 12 со стальными канатами 13 и надевают ее на звездочку И, а трубы еистемы смыва подсоединяют к отводам конических наконечников. Затем буровую головку в сборе с механизмо.м вращения плотно уетаиавливают на торец обсадной или фильтроиесущей трубы 17. В таком виде еобраииая секция закрепляется в механизме иодачи (гидравлический или механический домкрат). Стальиые каиаты 13 подсоединяют к реверсивному механизму нрнвода вращения (коленчатый вал), а водоиодающую трубу 18 подсоединяют к иаеоеу.

При вращении буровой головки и подаче воды в ее иолоеть собранную секцию подают в забой. Буровая головка при вращении режет зубьями грунт, перемещая его в нолость буроBoii головкн, где он размывается водой и удаляется 110 гнламовой трубе 19. После забурива;1ия скважины до проектной отметки механизм вращеиия совместно с водонодающей 18, гилалювой 19 трубамн н стальными канатами 13 извлекают нз заценлення е основанием ну0 тем ерыва развальцовки кольца 20 из гнезда 21 корнуеа вращеиия. При этом поворотный затвор 14 иод дейетвием нружнн 15 иоворачивается до уиоров iO н нерекрывает отверстия осиования 7.

5 После извлечения смывных труб и механизма вращеиия в скважину вводят фильтрующие блоки и фильтры до унора в оеиоваиме головки, затем извлекают обеадные или фильгронесущне трубы.

Фор м у л а изобретения

1. Устройство для бурения скважин, включающее буровую головку с отверстиями и основанием, затвор, механизмы иодачи и вра5 щення, илламовые, водонодающне, фильтрующие и обсадные трубы, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности буреиня горизонтальных скважин, основание выиолиено е двумя конусными диаметрально

0 расиоложеииыми отверстиями для размещения щламовой и водоиодающей труб, причем затвор вынолнен в виде нластины, уетаиовлеиной с возможностью перемещения по оепованию.

5 2. Устройство ио н. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм вращения оси головки выполнен в виде двух конических зубчатых колес, ведущее из которых снабжено сооеиой звездочко с нриводной цеиыо.

0Источники информации,

принятые во виимаиие нри эксцертизе 1. Седов Б. Я. и др. Сиравочиик но буровым установкам для проходки скважин и стволов. М., «Педра, 1972, е. 115-116.

2, Авторское свндетельетво СССР Хо 477232, кл. Е 21В 9/02, 1973.

/2

3

к

75