Установка ударно-вращательного бурения Советский патент 1981 года по МПК E21B6/00 

(54) УСТАНОВКА УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к горному делу. а именно к установкам для бурения скважин.

Известна установка для ударно-вращательного и вибрационно-вращательяого бурения, включающая механизм по-, дачи, вращатель, ударное Устройство 1.

Известна также установка ударнб. вращательного бурения, включающая механизм подачи, виброударник, подвижный вращатель со шпинделем и буровой став .

Недостатком известных установок является значительная потеря динами ческой энергии при подаче ее от ударного механизма к забою скважины.

Цель изобретения - повьш1енйе производительности бурения за счет улучшения условий передачи ударной энергии на забой.

Поставленная цель достигается тем. что установка ударно-врашательного бурения, включающая механизм подали.

виброударник, подвижный вращатель со шпинделем и буровой став, снабжена компенсатором крутильных колебаний, выполненным в виде полого шшиндрического корпуса с внутренним буртом и упругого элемента, размещенного в полости корпуса и упирающегося в шпиндель вращателя и во внутренний бурт корпуса, при этом корпус компенсатора связан со шпинделем вращателя поtoсредством геликоидального зацепления, а с 6ypoBj iM ставом - посредством шлицевогр соединения.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А

IS на фиг. 1.

Установка содержит направляющую раму с механизмом подачи 1, виброударник 2, подвижный вращатель 3 с полым шпинделем 4, корпус компенсатора колебаний 5 с внутренним буртом 6, упругий элемент 7, ударную штангу 8. переходник 9. буровой став 10. 38 Пршщип действия установки заклю чается 8 следующем. ПРИ бурении крутящий момент от вращателя 3 через шпинпель 4 и геликоидальное зацепление (винтовые шлицы передается на корпус 5, а затем через шлицевое соединение переходника 9 на соединенный с ним буровой став 10. Ударные импульсы, создаваемые с пом(жью вибооупарного устройства 2, передаются на буровой став 10 через ударную штангу 8. Обычно в процессе ударно-воащатель ного бурения при одновременном воз-i действии окружных УСИЛИЙ и осевой динамической нагрузки, в момент передачи ударных импульсов возникают крутильные удары, характеризующиеся резким возрастанием крутящего момента. Пиковые увеличения крутящего момента затрачиваются на дебормацию бурильной колонны и создание дополнительных нагрузок на механизмы вращателя. Таким образом, помимо бесполезных затрат знергии создаются неблагоприятные условия работы различных узлов буровой установки, что вызывает их поломки и повышенный износ. В предлагаемой буровой установке при возрастании крутящего момента вследствие передачи ударного импульса и благодаря геликоидальному зацеплению, шпинделя 4 и корпуса 5 происходит их относительное окружное и осевое перемещение,вызывающие сжатие пружины 7f которая аккумулирует част знергии, возникающей за счет возрастания крутящего момента. После сняти ударной нагрузки (в промежутке между двумя ударами) пружина 7 разжимается 7 И передает накопленную энергию, преобразованную обратно в крутящий момент, через корпус 5 и шлицевое соединение переходника 9 на буровой став 10. Таким образом, энергия крутильных ударов не только не оказывает вредного воздействия на буровой инструмент и механизмы буровой установки, но и не тратится впустую, а полностью идет на разрушение забоя скважины. Формула. изобретения Установка ударно-вращательного бурения, включающая механизм подачи, виброударник, подвижный вращатель со шпинделем и буровой став, отличающаяся тем. что, с целью пдву-г: шения производительности бурения,она снабжена компенсатором крутильных колебаний, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса с внутренним буртом и упругого злемента, размещенного в полости корпуса и упираЮ11(егося в шпиндель вращателя и во внутренний бурт корпуса, при этом корпус компенсатора связан со шпинделем вращателя посредством геликоидального зацепления, а с буровым ставом посредством шлицевого соединения. Источники информации, принятые во внимание ПРИ экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 106760, кл. Е 2Г В 5/00, 1956. 2.Авторское свидетельство СССР № 110082, кл. Е 21 В 5/00, 1956 (прототип).