Устройство для бурения скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B4/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

I

Изобретение относится к горной техщке, в. частности к буровым устройствам, предназначенным для бурения геологоразведочных и нефтяных скваж}{Н.

Известно устройство для бурения скважин, включающее привод, внутреннюю и наружную бурильные колонны, .мультипликатор и породоразрушающий инструмент fl .

Однако приводной редуктор не увеличивает частоту вращения породоразрушающего инструмента относительно буровой колонны, а лишь обеспечивает возможность работы долота-забурника с расширяющим устройством, вьтолненным в виде винтовых лопастей с закрепленными на них резцами-рыхлителями. Цель изобретения - повьппение КПД буровой установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин, включающее привод, внутреннюю и наружную бурильные колонны, мультиплнкатор и породоразрушающнй инструмент, снабжено дополнительным приводом, соединенным с подвижной приводной головкой, у которой корпус жестко соединен с наружной колонной труб, а шпиндель посредством шлицев - с внутренней колонной труб, при этом в нижней части бурильной колонны установлен мультипликатор планетарного дифференциала с переходной головкой, у которого

10 венцовая щестерня жестко соединена с наружной колонной труб, а сателлиты посредством водила со шлицами и шлицевого зацепления - с внутренней колонной труб.

15

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольш 1й разрез/ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство состоит из основного

20 привода 1, внутренней 2 и наружнс 3 колонн труб, мультипликатора 4, породоразрушающего инструмента 5 и дополнительного привода 6, расположенного ,на устье скважины, который соединен с подвижной приводной головкой 7. Корпус 8 приводной головки жесткО соединен с наружной колонной 3 труб, а шпиндель 9 посредством шлицов 10 с внутренней колонной 2 труб . В нижней части бурильной колонны установлен мультивибратор 4 планетар ного дифференциала с переходной голо кой 11, у которого венцовая шестерня 12, жестко соединена с наружной ко|понной 3 труб, а сателлиты 13 посредством водила 14 со шлицами 15 и шлицевого зацепления 16 - с внутрен ней колонной 2 труб. Устройство работает следующим образом. Ведущая труба, получая от основно го привода 1 крутящий момент и осевую нагрузку, передает крутя1Ций момент на внутреннюю колонну труб 2, а осевую нагрузку через разгрузочный упор и упорные подпшпники - на корпус 8, приводной головки который, в свою очередь, получает от дополнительного привода 6 крутящий момент, имеющий направление, противоположное направлению крутящего момента бурово го станка. Корпус 8 приводной головк передает осевое усилие и дополнитель ный крутящий момент на наружную колонну труб 3. Кроме того, наружная колонна труб 3 через подшипники воспринимает еще и осевые нагрузки от веса внутренней колонны труб 2. Исходя из такого распределения нагру зок , внутренняя колонна труб 2 передает только основное вращение на водило 14, а наружная колонна 3 труб передает осевые нагрузки и дополнительное противоположно направленное вращение на венцовую шестерню 12. Та кое сочетание направлений угловых скоростей вращения водила 14 и венцовой шестерни 12 позволяет получить на центральный вал результирующую 04 скорость вращения, в несколько раз превьшающую скорость вращения бурильной колонны. Осевая нагрузка, воспринимается наружной колонной 3, передается на корпус переходной головки 11 и далее через упорный подшипник шпинделя 17 - на породоразрушающий инструмент 5. В бурильной колонне может быть установлено в виде отдельных секций несколько планетарных дифференциалов. Предлагаемое устройство позволяет повысить долговечность бурильной Колонны за счет уменьшения скорости ее вращения при сохранении высокой скорости вращедая породоразрушающего инструмента. Формула изобретений Устройство для бурения скважин, включающее привод, внутреннюю и наружную бурильные колонны, мультипликатор и породоразрушающий инструмент, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения КПД буровой установки , оно снабжено дополнительным приводом, соединенным с подвижной приводной головкой, у которой корпус жестко соединен с наружной колонной труб, а шпиндель посредством шлицев с внутренней колонной труб,, при этом в нижней части бурильной колонны уста новлен мультипликатор планетарного дифференциала с переходной головкой, у которого веицовая шестерня жестко соединена с наружной колонной труб, а сателлиты посредством водила со шлицами и шлицевого зацепления - с внутренней колонной труб. Источники информации, принятые во внимание при з кспертизе t.Авторское свидетельство СССР № 374442, кл. Е 21 С 1/14, 1974 (прототип).