ЭЛЕКТРОБУР Советский патент 1945 года по МПК E21B4/04 

Изобретение касается электробура, снабженного последовательно включенными пропеллерными насосами для выдачи глинистого раствора и электрическим сигнализатором положения в скважине уровня жидкости.

Отличительной способностью предлагаемого электробура является то, что для отклонения от первоначального направления корпуса с режущей головкой, помещенных в кожухе, предназначены гидравлические цилиндры, часть которых, в зависимости от положения золотников, регулирующих поступление жидкости в эти цилиндры, приводится в действие промывочной жидкостью.

Для приведения в действие золотников применены электромагниты, включаемые на поверхности.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез предлагаемого электробура с откатными трубами и фиг. 2 то же, но без откатных труб, причем крепление скважины производится вслед за бурением.

Электробур состоит из забойной головки 1, нагнетательной трубы 2, откатной трубы 3, центробежно-пропеллерного насоса 4, электродвигателя 5 и механизма гидроуправления 6.

Забойная головка 1, состоящая из центральной шарошки 7, например, Зублина или долота и конических зубчатых самозатачивающихся шарошек 8, например, Юза, приводится в движение от электродвигателя 5. Вал электродвигателя выполнен пустотелым и двигатель охлаждается напорной водой, проходящей через вал, и промывочной водой, проходящей по каналам статорной обмотки 34.

Центробежно-пропеллерный насос 4, нагнетающий промывочную воду в откатные трубы 2, приводится в движение также от электродвигателя 5.

За каждой шарошкой 8 расположены скребки, которые во время работы бура в хрупких породах (уголь, камень) движутся вхолостую и вступают в действие лишь при проходке мягких вязких пород, в которые шарошки 8 въедаются на всю их высоту, но крошить их не в состоянии.

Внутренний кожух 11 представляет собой оплошкой металлический цилиндр и соединяется с внешним кожухом 12, образуя вместе с ним корпус 9 электробура. Кожух 12 состоит из отдельных продольных плоских пружин, расположенных по кругу на некотором расстоянии друг от друга и соединенных в верхней части при помощи обода 10.

Изменение направления бурения скважины достигается путем изменения положения внутреннего кожуха 11 вместе с забойной головкой по отношению к внешнему кожуху 12, что достигается при помощи механизма гидроуправления 6. Последний состоит из цилиндров 13 и золотников 14, управляемых с поверхности при помощи электромагнитов 15. При заполнении соответствующего цилиндра 13 водой из нагнетательной трубы 2, поршень 19, перемещаясь под давлением поступающей воды, будет производить требуемое отклонение внутреннего кожуха 11 с забойной головкой 1.

Для прекращения действия поршней 19 из цилиндров при помощи золотников 14 выпускают воду в скважину, и внутренний кожух 11 под действием пружин возвращается в первоначальное положение.

С целью облегчения указанных перемещений ставится гибкая муфта 21. Для сигнализации положения уровня жидкости, в скважине применены две изолированные пластинки (на чертеже не показаны), при погружении которых в электропроводную жидкость в скважине происходит замыкание электрической цепи сигнального устройства, расположенного на поверхности.

Для прокачки жидкости в откатных трубах 3 применены последовательно включаемые пропеллерные насосы (на чертеже не показаны). Благодаря наличию откатной трубы 3 можно легко и. быстро установить во время работы характер породы.

Электробур, изображенный на фиг. 2, состоит из забойной головки 1 вышеописанной конструкции) (но снабженной дополнительно расширительными шарошками 21), механизма гидроуправления, действующего по принципу, вышеописанного, нагнетательной трубы 22 и электролизного цилиндра 23. В электролизном цилиндре 23 происходит образование водорода, предназначенного для уравновешивания (с некоторым избытком) давления жидкости на кожух 11 электродвигателя 5, с целью, предотвращения проникания ее в последний.

Водород, образовавшийся в результате разложения воды электрическим током, заполняет весь объем кожуха 11.

Излишек водорода будет перетекать из катодной камеры 24 в анодную камеру 25, откуда по трубам 26 в смеси с кислородом будет уходить в кожух 27 аппаратов управления.

В кожухе 27 искрения не может быть, поэтому нет опасности взрыва смеси водорода с кислородом, излишек которой удаляется по трубам, расположенным в нижней части кожуха 27 (на чертеже не показаны).

В кожухе 27 расположены электроавтоматический указатель 28 наклона электробура и электрожироскопический контроллер 29 направления (азимута) электробура.

Глинистый раствор в забой подается по трубе 22, состоящей из отдельных звеньев, соединенных при помощи шаровых фланцев 31.

Внутри трубы 22 помещена трубка 32 малого диаметра, по которой подается (под давлением в 10-15 атм.) чистая вода в механизм гидроуправления 6.

Контроль состава шлама производится при помощи желонки 33.

Крепление скважины производится железобетонной футеровкой, изготовляемой у устья скважины.

Во избежание сращивания витков 30 футеровки между ними прокладывается лента из толстой оберточной бумаги. Футеровка в нижней части опирается на армированное металлическое кольцо 35, в свою очередь опирающееся на рамки 37.

При необходимости продолжать бурение скважины без футеровки поступают следующим образом: с поверхности земли при помощи тросов 38, 39 приподымают сухарь 40, расположенный между рамками 37 и 41; футеровка при этом опускается и силой своей тяжести загоняет расширительные шарошки 21 в направляющий жолоб 42. Дальнейшая проходка скважины будет происходить без футеровки.

1. Электробур, режущие наконечники которого выполнены самозатачивающимися, снабженный последовательно включенными пропеллерными насосами для выдачи глинистого раствора и электрическим сигнализатором положения в скважине уровня жидкости, отличающийся тем, что для отклонения корпуса 9 с режущей головкой, помещенных в кожухе 12, от первоначального направления предназначены гидравлические цилиндры 13, часть которых, в зависимости от положения золотников 14, регулирующих поступление жидкости в эти цилиндры, приводится в действие промывочной жидкостью.

2. Форма выполнения электробура по п. 1, отличающаяся тем, что для приведения в действие золотников 14 применены электромагниты 15, включаемые на поверхности.