Устройство для бурения скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

; Изобретение относится к устройст для бурения скважин прямым и обратным ходом и может быть использовано в горной промышленности. Известно устройство для направленного бурения, содержащее исполнительный орган, буровой вал, опор,ные лапы 1 . Недостатком такого устройства является наличие зазоров между опор ными лапами и стенкой скважины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скв жин, включающее исполнительный орга буровой вал, шлицевую муфту, кольцевые желоба, рычаги и лыжы опорных фонарей, упругие элементы 2. Недостатком этого устройства является невозможность его использования при бурении скважин обратным ходом с целью увеличения первоначал ного диаметра. Цель изобретения - повышение эффективности направленного бурения при прямом и обратном ходе без заме ны опорных фонарей. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой,на которой выполнены пазы и бурты,оди из которых жестко соединен с буровым валом, а шлицевая муфта имеет упоры для взаимодействия с пазами и размещена во втулке, при этом кольцевые желоба установлены на наружной поверхности втулки. На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1. Устройство состоит из бурового вала I, один конец которого соединен (например, при помощи резьбы) с буровым ставом, другрй выполнен в виде ишицевой головки 2. Буровой вал 1 имеет бурт 3. ГЧлицевая головка 2 , посредством шлицов; соединена с ишицевой муфтой 4. Свободный торец шлицевой муфты 4 закрыт разъемным кольцом 5, другой конец муфты 4 соединен с исполнительным органом (не показан) . 11лицевая муфта 4 имеет упоры 6 и 7, расположёна во втулке 8 и имеет бурты 9 и 10.Бурт 9 соединен (например, при помощи болтов) с буртом 3 бурового вала 1. На внешней цилиндрической поверхности втулки 8 расположены кольцевые желоба 11 и 12, в которых размещены подшипники 13 и 14. На внешних обоймах желобов имеются проушины 15 и 16. Посредством осей 17 и 18 к ним прикреплены

рычаги 19 и 20. фугие концы рычаго 19 и 20 шарнирно укреплены к проушина.м 21 и 22, расположенным на льоках 23 опорных фонарей.

Между буртами 9 и 10,втулки 8 и желобами 11 и 12 размещены упругие элементы 24 и 25, Втулка 8 имеет продольные пазы 26, в которых размещены упоры 6 и 7, жестко укрепленные на шлицевой муфте 4. Между желобами 11 и 12 размещен упругий элемент 27. Детали 11, 12 и 13, 14 выполнены разъемными.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении упругие элементы 24, 25 и 27 разжаты, шлицевая головка 2 бурового вала 1 расположена в средней части шлицевой муфты 4. Желоба 11 и 12 соприкасаются с упорами соответственно б и 7. Устройство сложено, т.е. опорные лыжи 23 не соприкасаются со стенкой скважины.

При проходке пилот-скважины,т.е. при бурении ходом включают вращатель буровой машины, что приводит к вращению бурового става. Буровой став за счет резьбового соединения с буровым валом 1 заставляет его вращаться. Посредством шлицевой головки 2 и шлицевой муфты 4 вращение передается исполнительному органу.

Включецот механизм подачи для бурения прямым ходом. При этом.начинает поступательно двигаться бурово став, соединенный с буровым валом 1. Шлицевая муфта 4 с исполнительным органом остаются неподвижными в осевом направлении, так как исполнительный орган упирается в забой. Совместно с буровым валом 1 будет двигаться и втулка 8. Между буртом 9 втулки 8 и желобом 11 размещен упругий элемент 24. Посредством упругого элемента 24 начнет двигаться желоб 11, так как на упругий элемент с одной стороны действует бурт 9 втулки 8, который перемещается совместно с буровым вало 1. После того, как лыжи 23 упрутся в стенку скважины, а буровой вал 1 с втулкой 8 продолжает двигаться, начнет сжиматься упругий элемент 4.4. Сжатие упругого элемента 24 вызовет усиление распора лыж о стенку скважины и будет продолжаться до тех пор, пока шлицевая гловка 2 бурового вала 1 не упрется в дно шлицевой муфты 4. После этого устройство расперто в скважине и усилие подачи передается исполнительному органу - начинается процесс бурения. В данном случае желоб 12 неподвижен относительно шлицевой муфты 4. Затем осуществлятеся цикл бурения пилот-скважины.

После того, как будет пробурена пилот-скважина, исполнительный орган прямого хода заменяют на расширитель обратного хода. Начинают разбуривание пилот-скважины. .Цля этого включают вращение (вращение исполнительному органу обратного хода перелается так же, как в выше описанном случае). Затем включают механизм подачи на обратный ход. При этом буровой вал 1-начнет двигаться относительно шлицевой муфты 4, так как она соединена с расширителем, а он в свою очередь уперт в забор. Вместе с буровым валом 1 будет двигаться и втулка 8. Бурт 10 втулки 8 через упругий элемент 27 заставит двиТаться желоб 12. Такое движение будет продолжаться до тех пор, пока лыжи 23 не упрутся в стенку скважины. Далее будет деформироваться (сжиматься) упругий элемент 27, что приведет к распору устройства. Следует отметить, что в данном случае желоб 11 был неподвижен относительно шлицевой муфты 4.

Происходит цикл разбуривания пилот-скважины.

Упругий элемент 27 необходим для того, чтобы разводить желоба 11 и 12 и принимать их к упорам ,6 и 7 в тот момент, когда шлицевая головка 2 находится в средней части шлицевой муфты 4.

Упругие элементы 24, 25 и 27 закрыты кожухами (не показаны).

Устройство осуществляет направленное бурение скважин прямым ходом и осуществляет процесс их разбуривания без замены опорного устройства.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, включающее исполнительный орган,буровой вал, шлицевую муфту, кольцевые

желоба, рычаги и лыжи опорных фонарей, упругие элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности направленного бурения при прямом и обратном ходе

без замены опорных фонарей оно снабжено втулкой, на которой выполнены пазы и бурты, один из которых жестко соединен с буровым валом, а шлицевая муфта имеет ynopta для взаимодействия с пазами и размещена во

втулке, при кольцевые желоба установлены на наружной поверхности втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f 11 J3 n

13

iput.Z