Распорное устройство буровогоСНАРядА Советский патент 1981 года по МПК E02D17/14 

(54) РАСПОРНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО СНАРЯДА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин преимущественно в скальных породах. Известен стабилизатор бурового снаряда, включающий корпус и сегментное распорное устройство, связанное с канатным приводом, где внутренняя поверхность корпуса снабжена вертикальными направляющими планками, а устройство распора выполнено в виде механизма параллелограмма, на рычагах которогощарнирно закреплены сегменты 1. Однако при бурении тяговь1е канаты вытягиваются, что приводит к проворачиванию стабилизатора в скважине, и закручиваются, в результате чего создается аварийная ситуация. известен также рабочий орган бурения скважины, включающий корпус с распорными сегментами,, связанными рычажным механизмом с канатным приводом. Устройство обеспечивает прямолинейное движение распорных сегментов и расклинивание рабочего органа 2. Недостатком этого распорного устройства является ненадежное расклинивание от крутящего момента, что может привести к проворачиванию рабочего органа. Целью изобретения является повыщение надежности работы при бурении скальных пород. Эта цель достигается тем, что в распорном устройстве, включающем корпус с распорными сегментами, связанными рычажным механизмом с канатным приводом, распорные сегменты снабжены ползунами, при этом сегменты имеют по наружной поверхности пазы, выполненные по хордам, в которых с возможностью перемещения установлены ползуны, взаимодействующие со стенками скважины. На фиг. 1 и 2 показано распорное устройство бурового снаряда; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г распорного сегмента по ползуну. Распорное устройство бурового снаряда содержит корпус 1 (фиг. 1 и 4) с пазами 2, взаимодействующими со щпонками 3 бурового снаряда 4. К корпусу 1 посредством рычажного механизма 5, связанного с тяговым канатом 6, прикреплены распорные сегменты /. Распорные сегменты 7 но наружной поверхности снабжены горизонтальными пазами 8, выполненными по хордам (фиг. 5), в которых с возможностью перемещения установлены на роликах 9ползуны 10, взаимодействующие со стенками скважины. Для предупреждения выпадания ползунов 10 из пазов 8 по верхне.му и нижнему торцам пазов выполнены канавки 11, в которых перемещаются соответственно верхний и нижний выступы ползуна 10. Ролики 9 смонтированы в виде обоймы в сепараторах 12 и взаимодействуют с износо.стойкими пластинами 13 и 14. Ход каждого ползуна 10 ограничен упорами 15. Распорные сегменты 7 при помощи пружин 16 притянуты друг к другу до упора в верхнюю обечайку 17 корпуса 1 (фиг. 1 и 3). Ползуны 10 зафиксированЕ 1 в исходном положении при помощи, щпилек 18 из мягкой проволоки: Буровой снаряд 4 подвещен на канате 19 и оснащен, например, колонковой трубой 20 с дробовой коронкой 21. Электрокабель 22 питает электродвигатель снаряда.

Распорное устройство работает следующим образо.м.

В исходном положении перед опусканием бурового снаряда в скважину распорное устройство свободно ставят на верхний торец бурового снаряда 4 так, чтобы ппонки 3 вощли в пазы 2 на корпусе 1. Ползуны 10 фиксируют шпильками 18 в исходном положении посередине пазов 8, где они имеют минимальный вылет за поверхность сегментов 7. Затем буровой снаряд 4 па канате 19 опускают на забой (сегменты 7 притянуты друг к другу пружинами 16, канат б послаблен) .

Опустив снаряд 4 на забой, производят максимально .возможный натяг каната 6. При этом срабатывает р ячажный механизм 5, разводя радиально распорные сегменты 7 до упора ползунов 10 в стенки буримой скважины (фиг. 1 и 5). Включают вращение коронки 21 и начинают бурение. При бурении буровой снаряд 4 перемещается вниз относительно распорного устройства. При этом реактивный буровой момент передается на

стенки скважины через пшенки 3 и распорные .сегменты.

В случае некоторого ослабления каната 6 сегменты 7 радиально сближаются друг с другом и снаряд 4 начинает вместе с распорными сегментами проворачиваться вокруг вертикальной оси. При этом ползуны 10 срезают щпильки 18 и, перемещаясь в пазах 8 по хорде, выступают за образующую распорного сегмента 7 и заклинивают сегменты (фиг. 5) о стенки скважины.

Для подъема снаряда 4 сначала выключают вращение коронки 21, а затем на канате 19 приподпи.мают снаряд 4 с забоя до упора в дно корпуса 1 устройства, после чего ослабляют канат 6 и пружины 16 притягивают распорные сегменты 7 друг к другу до упора в обечайку 17. Снаряд 4 вместе с сегментами при ослабленном канате 6 поднимают на поверхность на канате 19.

Преимущество предлагаемого распорного устройства заключается в том, что оно

исключает расстабилизацию и последующие аварийные ситуации (закрутку канатов, заклинивание между стенками скважины и корпусом стабилизатора электрокабеля и т.п.).

Формула изобретения

Распорное устройство бурового снаряда, включающее корпус с распорными сегментами, связанными рычажным механизмом с канатны.м приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы при бурении скальных пород распорные сегменты снабжены ползуна.ми, при этом сегменты имеют на наружной поверхности пазы, выполненные по хордам, в которых с возможностью перемещения установлены ползуны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ц.

фиг.1

13

J

LA

фие.2