Способ ударно-вращательного бурения Советский патент 1943 года по МПК E21B4/10 

Известны способы ударно-вращательного бурения.

Предложенный способ отличается от известных тем, что буровому инструменту сообщают периодическое неравномерное вращение. Это отличие позволяет значительно повысить проходку скважин.

Устройство для осуществления предложенного способа отличается от известных тем, что в нем применена гибкая пружинящая связь между буровой щтангой и буровым инструментом. С целью использования периодического неравномерного вран1,ения бурового инструмента для осуществления ударов, в предложенном устройстве применена массивная труба, свободно надетая на буровую щтангу и снабженная кольцевой канавкой с углублениями для щариков, установленных в торцовой части трубы, несущей буровой инструмент.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство в разрезе, общий вид.

Устройство для осуществления ударно-вращательного бурения включает в себя колонну бурильных щтанг /, нижний конец которых соединен с буровым инструментом 2 или колонковой 3 в случае бурения со взятием керна. При этом колонковая должна вращаться относительно колонны бурильных щтанг. Это осуществляется путем их сопряжения при помощи упорных щариковых подщипников 4. Для передачи вращающего момента от колонны бурильных щтанг к колонковой устройство имеет гибкую пружинящую связь 5, один конец которой прикреплен к колонне бурильных щтанг, а другой к колонковой или к жестко связанной с ней трубой 6, несущей буровой инструмент.

Колонковая совместно с трубой образует колебательную систему, имеющую собственную частоту колебаний. При бурении сопротивление породы, периодически действующее через буровой инструмент, создает

№ 62406- 2 -

момент, приложенный к колонковой и изменяющейся периодически от минимума до максимума. Если частота момента будет близка по величине или кратна собственной частоте колебательной системы, образованной гибкой пружинящей связью между колонковой и колонной бурильных штанг, то будут иметь место усиленные вынужденные колебания вокруг оси колонны. Это колебательное колонны используется для осуществления вибрационного движения массивной трубы 7, свободно надетой на буровую штангу и опирающейся на торец головки 8. Последняя жестко соединена с колонковой или трубой (; и ее верхний горец снабжен кольцом 9 с шариками 10.

Массивная труба оканчивается головкой // с кольцевой канавкой и сферическими углублениями, выполпеиными по радиусу шариков. При колебаниях бурового снаряда массивная труба будет получать инерционное перемещение вокруг оси буровой колонны. При попадании шариков в сферические углубления массивная труба будет перемещаться вдоль оси буровой колонны на величину, равную разности глубин сферического углубления и кольцевой канавки.

Таким образом массивная труба будет совершать вибрационное движение по направлению оси буровой колонны, т. е. осуществлять удары в процессе бурения.

Пред мет изобретения

1.Способ ударно-вращательного бурения, отличающийся тем, что буровому инструменту сообщают периодическое неравномерное вращение.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся применением гибкой пружинящей связи между буровой штацгой и буровым инструментом.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью использования периодического неравномерного вращения бурового инструмента для осуществления ударов, в нем применена массивная труба свободно надетая на буровую штангу и снабженная кольцевой канавкой с углублениями для щариков, установленных в торцовой части трубы, несущей буровой инструмент.