Буровой снаряд Советский патент 1981 года по МПК E21B7/10 

(54) ВУРСеОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для выполнения вертикальных стволов скважин, гчредназначенных для монтажа приборов, типа прямых и обратных отвесов для наблюдения за деформациями гидро технических сооружений. Основным требованием к вертикальны буровым скважинам, выполняемым для указанных целей, является прямолинейность ствола скважины с отклонением относительно заданной оси по всей глубине не более одной трети ее диаметра. Известно устройство для бурения вертикальных скважин, состоящее из утяжеленного низа буровой колонны при бурении глубоких скважин или из на1феш ющих труб значительных по длине, раэ мещенных в нюкней части буровой колон ны над буровым наконечником Ц. Известное устройство не обеспечив проведение вертикальных скважин с утклонением менее одной трети ее диаметр а также вертикальности скважины при бурении пород с крутопадаюшим расположением слоев. Известен бУРОвой снаряд, включающий ведущую, штангу с пилот-долотом, расширитель, установленный на ней с возможностью взаимного осевого перемещения, и узел фиксации их взаимного положения f 2J. СЩнако известный буровой снаряд не обеспечивает достаточной точности при бурении прямолинейных скважин. Цель изобретения - повышение точности прямолинейного направления ствог ла скважины. Указанная цель достигается тем, что буровой снаряд снабжен напргшляющим кожухом, установленным на подшипниках на ведущей штанге и связанным с возможностью осевого перемещения Ь расш1фителем, причем узел фиксации выполнен в виде размещенного с возможностью осевого пермещения на ведущей щтанге утяжелителя с выступами на нижнем торце, а расширитель имеет . 3 ftti верхнем )це отвсхныо йпадлны. Кроме , сноряд имеет центраторы, установленные на наружной поверхности росширителя. На фиг. -1 изображен снаряд в исходном положении для 6у{зения скважины пилот-долотом, общий В1щ; на фиг. 2 разбуривание скважины расширителем до проектного диаметра; на фиг. 3 - снаряд поперечный разрез; на фиг. 4 - вид на верхний торец расширителя. Буровой снаряд состоит из ведущей штанги 1 с продольным паоом 2, соединенной на резьбе с пилот-долотом 3. Сверху к ведущей штанге 1 присоединен буровая колонна 4. На ведущей штанге 1 на подшипниках 5 и 6 смонтирован нанравляющий кожух 7, переходящий в своей верхней части в трубу меньшего диаметра. На участке трубы меньшего диаметра выполнены продольные прорези, в которых располагаются пальцы 8, укрепленные на расшири теле 9, для обеспече1шя их взаимного осевого перемещения. Подшипники 5 : находятся в замкнутой полости, защищен ной от попадания промывочной жидкости крыщками 1О и 11 с уплотнениями 12. На корпусе смонтирован расширитель 9 с центратором 13 в верхней и центра ной части, воронкой 14 в нижней части с торцовыми проточками 15. Верхний конец расширителя 9 имеет утолщенную стенку с пазами 16 по торцу и несет на .себе втулку 17. На верхней части ведущей штанги 1 смонтирован утяжелитель 18, зафиксированный от перемещения в осевом направлении подпружиненным фиксатором 19, входящим в вырез полого вала, и от поворачивания пальцем 2О, взаимодействующим с продольнымпазом2 на ведущей штанге 1. На нижне TXipue утяжелителя 18 имеются выступы 21, взаимодействующие с впадинами 16 на верхнем торце расширителя 9, Перед началом бурения предлагаемым сиарядом проходится направляющая скваж на глубиной, обеспечивающей размещение в ней снаряда, выполненная строго вертикально диаметром, соответствующи наружному диаметру снаряда. Буровой снаряд на бурильных трубах опускается на забой в положение, когда пилот-, долото 3 и коронка 14 смещены по рабо чим торцам, а утяжелитель 18 иа ведущей шта11ге 1 заперт фиксатором 19. Бурение снарядом ведется поэтапно в следующей технологической последовательности: бурение опережающей пил 084 скважины и разбур1ивание пил от-скважины до прюектного диаметра. При бурении опережающей пилот-скважины шпинделем бурового станка колонне бурильных труб сообщается вращение, которое через ведущую щтангу 1 передается нилот-долоту 3. Пригрузка долота осуществляется утяжителем 18 и шпинделем станка. В процессе бурения расширитель 9 с коронкой 14 неподвижны, а пилот-долот 3 по мере углубки скважины с направляющим кожухом 7 выходят из расширителя. При этом расширитель 9 служит направлением при бурении пилот-скважины. Бурение пилот-скважины производится до тех пор, пока фиксатор 19 не упрется во втулку 17 и повернется вокруг своей оси, выйдя из выреза в полом вале. При этом yтяжит& ь получит свободу продольного перемещения по ведущей щтанге 1, а палец 20 утяжителя будет скользить по продольному пазу 2 ведущей штанге 1. Опускаясь вниз по ведущей штанге под действием собственного веса, утяжелитель своими выступами на нижнем торце войдет в отведе1шые впадины на верхнем торце расширителя 9 и наступит второй .тап бурения - разбуривание скважины коронкой 14 до проектного диаметра. При втором этапе бурения вращение от ведущей штанги 1 через резьбовой палец 2О передается утяжелителю 18 и через выступы в торце утяжелителя расширителю 9, несущему на себе коронку 14. При этом этапе бурения буровая колонна закрепляется в шпинделе буробого станка и осевая подача не производится. Для создания необходимой оЪевой нагрузки на коронку действует .вес утяжелителя 18. Разбуривание скважины коронкой 14 до проектного диаметра ведется до тех пор, пока рабочий.,торец коронки не сравняется с рабочим торцом долота 3. При этом фиксатор 19 снова войдет в вьфез ведущей штанги 1 и процесс бурения повторится. На этом этапе бурения расширитель 9 перемещаетсяПО НаПрешляющему кожуху 7. Промывочная жидкость к забою скважины при обоих этапах бурения проходит через буровую колонну 4, ведущую штангу 1, долото 3 и поднимается к устью скважины с разбуренной породой по внешней образующей расширителя 9, по торцовым проточкам коронки 14, каналам между центраторами 13 и через полость направляющего кожуха 7 и отверстия в утяжелителе. Учитывая, что промывка

no донной схеме может оказаться недостаточной лпя. полного выноса разбуренной породы, после каждых двух технопог-нческнх этапов необходим подъем снаряда на поверхность к хорсшая его очистка от шлама перед следующим спуском в скважину.

Такое бурение обеспечивает создание вертикального прямолинейного ствола скважины.

Формула изобретения

прямолинейного направления ствола сквпжины, он снабжен направляющим кожухюм, установленным на подшипниках на ведущей штанге и связанным с воаможностью осевого перемещения с расширителем, причем узел фиксации выполнен в виде размещенного с возможностью осевого п емещения на ведущей штанге утяжелителя с выступами на нижнем

торце, а расширитель имеет на торце ответные впадины.

поверхности расширителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. 175-321, опублик. 1961 (прототип).

fS

N

Фиг.1

//

Фиг. I