Устройство для термического расширенияСКВАжиНы Советский патент 1981 года по МПК E21B7/30 E21B7/14 

1

Изобретение касается устройства для термического расширения скважин и может быть использовано для образования уширений в скважинах под буронабнвные сваи или во взрывных скважинах.

Известно устройство для термического расширения скважины, включаюш;ее буровой став с прикрепленной к нему с помощью вертлюга рамой, к которой одним концом шарнирно прикреплено подвижное звено, несущее термические горелки, соединенное другим концом со штоком толкателя 1.

В этом устройстве горелки располагаются вертикально параллельно оси бурового става и в процессе работы воздействуют высокотемпературными газовыми струями на забой, описывая относительно него круговые движения благодаря вращению рамы.

Энергоемкость процесса разрушения породы посредством известного устройства оказывается достаточно высокой в результате того, что по мере работы расстояние от среза сопел горелок до разрушаемой поверхности увеличивается и воздействие тепловых потоков на породу уменьшается.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термического расширения скважины, включающее погружаемую в нее подающую

штангу, на свободном конце которой шарнирно закреплены несущие термические горелки поворотные рукояти, соединенные посредством рычагов с дистанционно управляемым приводом для их разведения 2.

В этом устройстве разведение рукоятей на заданный угол ограничивается упорами. Однако расстояние между срезами сопел горелок и разрушаемой поверхностью не регулируется в процессе работы, в результате чего при увеличении диаметра расширяемой скважины эффективность разрушения снижается и увеличивается энергоемкость процесса.

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность процесса расширения скважины путем поддержания заданного расстояния от среза сопла

горелки до разрушаемой поверхности.

Эта цель достигается благодаря тому, что каждая рукоять снабжена подпружиненным ползуном и контактирующим со стенкой расширяемой скважины и расположенным на двуплечем рычаге упорным элементом, при этом двуплечий рычаг расположен на корпусе горелки и соединен своими концами через гибкие тяги с ползуном, связанным в свою очередь гибкой

тягой с корпусом привода.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство в процессе расширения скважины; на фиг. 2 - вид А фиг. 1.

Устройство для термического расширения скважины содержит погружаемую в нее подающую штангу 1, на свободном конце которой смонтирован дистанционно управляемый привод 2, имеющий подпружиненный поршень 3 в цилиндре 4 и вращающийся корпус 5, подвижно сочлененный с подающей штангой 1.

С корпусом 5 привода 2 с помощью шарнира 6 соединены рукояти 7, несущие термические горелки 8, закреплепные на их концах. Рукояти 7 посредством рычагов 9 шариирпо сочленены со штоком 10 поршня 3 привода 2 так, что при аксиальных перемещениях поршня рукояти 7 могут разводиться на требуемый угол и сводиться.

Перемещение поршня 3 привода 2 достигается за счет подачи сжатого воздуха в полость 11 цилиндра 4 по трубопроводу 12, располол енному внутри штанги I и надетой на его шток 10 пружины.

На рукоятях 7 установлены подпрул иненные ползуны 13 и упоры 14, соединенные с рычагами 9, при этом на кронштейне 15 корпуса горелки 8 щарнирно смонтирован двуплечий рычаг 16 с упорным роликом 17 на одном конце, контактирующим со стенкой расширяемой скважины.

Двуплечий рычаг 16 другим своим концом через гибкую тягу 18 соединен с ползуном 13 на рукояти 7, а он, в свою очередь, связан гибкой тягой 19 с корпусом 5 иривода 2. Ролик 17 также гибкой тягой 20 связан с ползуном 13.

Устройство работает следующим образом.

При расширении скважины по трубопроводу 12 в штанге 1 подают в полость 11 цилиндра 4 сжатый воздух и создают в ней необходимое давление. Поршень 3, сжимая пружину, через рычаги 9 разводит рукояти 7 до момента соприкосиовения упорных роликов 17 со стенкой скважины. Горелки 8 воздействуют на стенки скважины тепловым потоком, разрушая их. По мере увеличения диаметра скважины путем поддержаиия постоянного давления сжатого воздуха над поршнем 3 в полости 11 цилиндра 4 рукояти 7 расходятся так, что горелки 8 все время находятся на постоянном расстоянии от стенок скважины.

При этом, усилие прижатий упорных роликов 17 к стенкам сКваЖины в процессе расширения остается постоянным.

При необходимости ступенчато перейти

на меньший диаметр скважины без изменения режима работы горелок 8 уменьшают давление сжатого воздуха над поршнем 3 в полости 11 цилиндра 4, и поршень 3 под действием прулчины, надетой на шток

10, передвигается и сводит рукояти 7.

Упорные ролики 17 за счет гибких тяг 18, 20 и 19 независимо от угла разведения рукоятей 7 все время остаются в положении, перпендикулярном к оси скважины,

что облегчает движение их относительно стенки.

В результате вышеописанного выполнения устройства в процессе расширения сквалгины при увеличении ее диаметра расстояние между соплами горелок и стенками остается постоянным, благодаря чему эффективность термического разрушения остается постоянной в течение всего процесса расширения.

Формула изобретения

Устройство для термического расширения сквал ины, включающее погружаемую

в нее подающую штангу, на свободном конце которой шарнирно закреплены несущие термические горелки поворотные рукояти, соедииенные посредством рычагов с дистанционно управляемым приводом для их разведения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса расширения путем поддержания заданного расстояния от среза сопла горелки до разрушаемой поверхности, рукоять

снабл ена подпрулсиненным ползуном и контактирующим со стеикой расширяемой сквал ииы и располол енным на двуплечем рычаге упорным элементом, при этом двуплечий рычаг смоитироваи на корпусе горелки и соединен своими концами через гибкие тяги с ползуиом, связаиным в свою очередь гибкой тягой с корпусом привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 362132, кл. Е 21С 23/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2558276, кл. Е 21С 23/00, 1977 (прототип).

ВиЗА