Устройство для бурения шурфов и скважин большого диамерта в мягких породах Советский патент 1978 года по МПК E21B9/02 E21D1/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШУРФОВ И СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА В МЯГКИХ ПОРОДАХ

Известно устройство для бурения скважин, включающее бурильную трубу с буровым органом на конце, шнековую колонну и привод, обеспечивающий вра щение бурильной трубы и шнековой колонны в противоположные стороны |lj Однако бурение с одновременной обсад кой скважины невозможно. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-мому результату является устройство для бурения включающее буровой инструмент, колонну труб, жестко соеди ненную на конце с конусно-цилиндрическим корпусом, шнековую колонну с забурником и редуктор, шестерня которого жестко соединена со шнековой колонной 2 . Разбуренная порода удаляется из забоя шнековым транспортером. Шнековая колоннс и колонна труб,,приводят ся во вращение от бурового станкаГ расположенного на поверхности. Каждая колонна имеет индивидуальный при вод от редуктора, установленного на станке. Недостатки известного устройства сложность конструкции привода колонн с. двойным вращением, невозможность одновременной с бурением обсадки стенок шурфа или скважины. Кроме ,того, при наращивании труб и шнеков Hdобходимо отсоединять колонну труб и шнековую колонну от обоих вращателей и затем с большой точностью подгонять по длине наращиваемые отрезки. , Цель изобретения - повышение эффективности проходки скважин в мягких породах. Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено обсадной .трубой с подпружиненными дисковыми роликами, контактирующими со стенками скважины, и приемной камерой, жестко скрепленной с выполненным в виде ножей буровым инструментом, размещенной в конусно-цилиндрическом корпусе и выполненной из двух спиральных лотков с боковыми стенками, центральной трубы с окнами и корпуса редуктора, жестко соединенных между собой, при этом обсадная труба связана с конусно-цилиндрическим корпусом посредством байонетного соединения, а редукторвыполнен планетарным. На фиг. 1 изображено предлагаемое; устройство, разрез; на фиг.. 2 - разрез А-А фиг. 1, . 8 Устройство включает приводимую во вращение от привода бурового стан ка, расположенного на поверхности, шнековую колонну 1 с забурником 2. шнековая колонна вместе с бурильной трубой 3 представляет собой шнековый транспортер, Бурильная труба 3 жестко соединена с конусно-цилиндричесзким корпусом 4, который связан посредством байонетного соединения с оЪсадной гтрубой 5. При работе устрои ства, связанные между собой бурильная труба 3, корпус 4 и обсадная труба 5 не вращсштся, так как удерживаются от вращения специальными подпружинейными роликами 6. Шнековая 1колонн.а..). BjD .в,тулку 7, на. рой на шпонке закреплено зубчатое.ко лесо 8, представляющее собой вместе с шестернями 9 и 10 пладетарную пере дачу. Шестерня 9 насажена на неподвиж ную ось, связанную жестко с корпусом 4. При вращении шнековой колонны вправо шестерня 10,вращается в проти воположную сторону. С шестер ней 10 жестко связана приемная (ера, кото рая образуется спиральными лотками 11, приваренными к ним боковымистен ками 12 и &1ентральной трубой 13. Упорные подшипники 14-16 позволяют приемной камере вращаться вокруг шне ковой. coлoнны 1. К спиральным лоткам жестко крепится буровой: инструмент 17. Периферийная часть бурового инструмента из-за шарнира и пружинного устройства 18 при. левом вращении шнековой колонны складывается, обеспечивая при подъеме свободный npoxo;|i устройства через обсадную колонну. Труба 13 имеет окна 19, предназначенные для пропуска выбуренной породы в шнековый транспортер. Первая от забоя секция обсадной , трубы изготавливается металлической, В нижней части она при помощи байо- нетного соединения крепится к корпусу 4. Остальные секции обсадной трубы изготавливаются из стеклопластика, причем пластины из этого материа ла сворачивают в кольца непосредственно у устья скважины перед ее креп лением. Отдельные секции обсадной трУбы соединяются между собой болта ми. В случае необходимости герметизации швы между ними промазываются эпоксидной смолой с последующей обмоткой синтетическим материалом; Устройство работает следующим об разом. При вращении шнековой J oлoнны за.бурник 2 выбуривает породу в цент- ральной части забоя. Бугровой инструмент 17, вращаясь в сторону, противоположную вращению шнековой колонны, разрушает породу в остальной час ти забоя. Выбуренная порода подается на спирад№ный лоток 11 приемной камеры и, благодаря подпору, перемеща1ется к окну 19, поступая непосредственно в шнековый транспортер, выдающий породу на поверхность. По мере углубления скважиныг обсадная труба и шкековый транспортер наращиваются. По окончании бурения скважины ycojройство левым вращением отсоединяется от обсадной трубы. При этом перифери йные части кожей складываются, и устройство свободно проходит через) обсадную , трубу., Шнековая колонна и колонна труб разбираются, и устройство поднимают на поверхность. Устройство позволяет вести бурение непрерывно, останавливая его только для наращивания трубы 3, шнековой колонны 1 и обсадной трубы 5. В устройстве рационально .распределяется мощность за счет разной скорости вращения забурника 2 и бурового инструмента 17. При правильном подборе скоростей вращения можно достигнуть одинаковой средней скорости на з абурнике и буровом инструменте. Предлагаемое -устройство обеспечивает бурение с одновременной обсадкой скважины, что весьма существенно при проходке мягких и рыхлых пород, особенно обводненных, и позволяет вести бурение всухую без использования промывочного агента. Формула изобретения Устройство для бурения шурфов и скважин большого диаметра в мягких породах, включающее буровой инструмент, колонну труб, жестко соединенную на конце с конусно-цилиндрическим корпусом, шнековую колонну с забурником и редуктор, шестерня которо го жестко соединена со шнековой колочной, о тличающеес ятем, что, с Тделью повышё ния эффективности проходки скважин в мягких породах, оно снабжено обсадной трубой с подпружиненными дисковыми роликами, контактирующими со стенками скважины, и приемной камерой, жестко скрепленной; с буровым инструментом, .размещенной в конусно-цилиндрическом корпусе и выполненной из двух спиральных лотков с боковыми стенками, центральной тру1бы с окнами и корпуса редуктора, жестко соединенных между собой, при этом обсадная труба связана с .конусно-цилиндрическим корпусом посредством байонетного соединения, редуктор выполнен планетарным, а буровой инструмент - в виде ножей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР 347400, кл. Е 02 D 17/14, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР 123900, кл. Е 21 В 1/03, 1957.

Фин

Vu3.2