Устройство для бурения скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B19/00 E21B19/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при бурении скважиН с отбором керна, преимушественно в плотных, крупнообломочных и скальных породах, например на шельфе.

Известно устройство для бурения скважин, включаюшее бурильную колонну, породаразрушаюший инструмент, направляющее основание, приводной двигатель и вибромеханизм, содержащий дебалансы и редуктор с ведущей шестерней 1 .

Однако в этом устройстве не осуществлена ударная нагрузка на породоразрущающий инструмент, что ограничивает эффективность бурения.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет сообщения породоразрушающему инструменту вибрационноударных импульсов.

Цель достигается тем, что корпус вибромеханизма снабйсен молотом, а корпус приводнбго двигателя - наковальней, причем между молотом и наковальней установлена пружина, а вал приводного двигателя подвижно связан с возможностью вращения с бурильной колонной и с возможностью осевого перемещения - с ведущей щестерней редуктора вибромеханизма.

На фиг. 1 изображена верхняя часть устройства; на фиг. 2 - то же, нижняя часть; на фиг. 3 - крепление пружины между молотом и наковальней.

Устройство для бурения скважины состоит из гибкой бурильной колонны 1, породоразрушающего инструмента 2, направляющего основания 3, приводного двигателя, выполненного в виде забойного двигателя 4, и вибромеханизма 5 с дебалансами 6 и редуктором 7 с приводной шестерней 8. Корпус 9 вибромеханизма выполнен с молотом 10, а корпус приводного двигателя 4 - с наковальней 11. Между молотом 10 и наковальней II установлена пружина 12 растяжения.

Молот 10 и наковальня 11 подвижно связаны шпильками 13 для передачи крутящего момента.

Цриводной двигатель 4 выполнен с двухсторонним валом, один конец 14 которого выполнен шлицевым и подвижно связан с возможностью осевого перемещения с подпружиненной пружиной 15 приводной щестерней 8 редуктора 7 вибромеханизма 5 и с возможностью вращения с бурильной колонной 1 через вертлюг 16 и переходник 17, связанный с корпусом 9 вибромеханизма 5, а другой конец вала 18 выполнен с возможностью соединения с породоразрушающим инструментом 2 или колонковым снарядом 19. Направляющее основание 3 выполнено со штыревыми пластинами 20, прижимным приспособлением 21 и жестко связано с канатами 22. Корпуса вибромеханизма 5 и приводного двигателя 4 герметизированы уплотнением 23. Устройство работает следующим образом. Направляющее основание 3 опускается на дно на канатах 22 и обеспечивает направление бурения скважины. Для забурки на бурильной колонне 1 спускают приводной двигатель 4 с вибромеханизмом 5 и породоразрущающим инструментом 2, а с увеличением глубины скважины между валом 18 приводного двигателя 4 и породоразрушающим инструментом устанавливается колонковый снаряд 19. При включении приводного двигателя 4 вращение от его вала передается на породоразрущающий инструмент 2 и через ведущую щестерню 8 вибромеханизма 5 на его дебалансы 6, которые начинают вращаться в противоположные стороны, сообщая породоразрушающему инструменту 2 вибрационные импульсы, а при ударе молота 10 по наковальне 11 - ударные, при этом пружина 12 увеличивает энергию удара. За счет сообщения породоразрущающему инструменту крутящего момента и вибрационно-ударных импульсов повыщается эффективность бурения. Формула изобретения Устройство для бурения скважин, включающее бурильную колонну, породоразрущающий инструмент, направляющее основание, приводной двигатель и вибромеханизм, содержащий дебалансы и редуктор с ведущей шестерней, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности бурения за счет сообщения породоразрущающему инструменту вибрационно-ударных импульсов, корпус Бибромеханизма снабжен молотом, а корпус приводного двигателя - наковальней, причем между молотом и наковальней установлена пружина, а.вал приводного двигателя подвижно связан с возможностью вращения с бурильной колонной и, с возможностью осевого перемещения - с ведущей шестерней редуктора вибромеханизма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 646023, кл. Е 21 В .5/00, 1977 (прототип).