Устройство для электротермомеханического бурения Советский патент 1982 года по МПК E21B7/15 E21C37/18 E21B10/08 

Изобретение касается устройства для электротермомеханического бурения и может быть использовано для проходки скважин в крепких железных рудах. известно устройство для электротермомвханического бурения скважии, включаяедее шарошечное доиото-электрод и эаэемп«нный электрод, подключенные к aoeoKOBonbTHOtiQr источнику электропитгшия 1}. Использование в этом устрсЛстве в качестве электрода шарсиючного долота создает Определенные трудности в подведении к нему тока по ставу буpOK:tx штанг, что небезопасно для обслуживающего персонала. Кроме того 1хроисходйт е стрый К9НОС долота под влиянием высоковольтного тока. Бойее близким техническим ревюнием из известных к предлагаемому изобретению является устройство для электротермомеханического бурения, содержащее трехшарошечное долото в виде корпуса с ладами, несуидами шарсш ки, ИСТОЧНИ15 электропитания и подклю ченные к его полюсам роликовые электроды, смонтированные на корпусе долота с помощью подвижных штоков 2. Электрсщы долота в зтом устройстве облгщают низкой надежностью изза их малого сечения, вызванного недостаточной площсщью для их размещения между лапами симметрично расположенных шарошек. Кроме того, яри таком диаметральном расположении электродов возникает кольцевой пробой, пхмиводяций к недостаточной электротерническс обработке забоя и к поияненному износу электродов и шарошек. Цель изобретения - помиение надежности устройства путем увеличения механической прошюсти электродов. Поставленная цель достигается благодаря тому, что лашл двух шароовек пршллкают одна к другой, а лапа третьей шарошки распопозкен а относительно них с симметричными зазорами, в которых размещены электроды. На фиг. 1 показано устройство с разрезом по оси электрода долота об1ций вид; на фиг. 2 - схема размещения шарошек и электродов на забое буримой скважины. Устройство(фиг. 1) содержит корпус 1 долота, закрепленные на нем лапы 2, электроды 3 с роликами 4 и токоподводящими штоками 5 и сидящие на лапах 2 шарсшки 6-8. Для размещения электродов 3 с большим поперечным сечением (обладающих, следовательно, большой механической прочностью) , лапы с шарошками 7 и 8 смещены по корпусу 1 долота так, что эти две лапы расположены впритык друг к другу, а третья лапа с шарошкой 6 образует с ними симметричные зазоры, обеспечивающие размещение двух электродов 3, (фиг. 2). Токоподводящие штоки 5, на которых закреплены ролики 4, изолированы от корпуса 1. Пружина 9 служит для обеспечения . прижатия роликов 4 к забою, а кожух 10 закрывает электрод 3 и крепится к корпусу 1. Шлицевое соединение 11 исключает проворачивание кожуха 10 и обеспечивает свободное перемещение электрода 3 в осевом направлении. Источник 12 питания подключен своими полюсами к токоподводящим штокам 5 через токоподводы 1

Устройство работает следующим образом.

При подаче дсэлота.на забой ролики

4входят в контакт с забоем и при вращении долота перекатываются по нему. При подаче напряжения по токоподводу 13 и токоподводящим штокам

5происходит электротермическая обработка забоя, приводящая к снижению крепости его пород, Шарсяаки 6-8 завершают разрушение забоя. Удаление буровой мелочи ,производится продувко

При забуривании и при проходке плохо проводящих прослойников породы электротермическая обработка забоя производится от источника 14, при этом ток от роликов 4 электродов 3 долота через горную породу протекает к заземлителю 15. После прогрева поверхностного слоя забоя его сопротивление падает и в стационарном режиме бурения электротермообработка производится от источника 12, при этом ток протекает между роликами 4 долота через поверхностный слой забоя.

Достоинством предлагаемой конструкции является возможность использования элементов (шарошек, лап) серийно выпускаемых долот. Увеличение размеров полостей для размещения электродов позволяет выполнять их более массивными, что увеличивает надежность электродов и позволяет увеличить усилие прижатия на электроды для обеспечения надежного их контакта с забоем.

Формула изобретения

Устройство для электротермомеханического бурения, содержащее трехша0 рошечное долото в виде корпуса с лапами, несущими шарошки, источник электропитания и подключенные к его полюсам роликовые электроды, смонтированные на корпусе долота с помощью

5 подвижных штоков, отличающееся тем, что, с целью повьшения его надежности путем увеличения механической прочности электродов, лапы двух шарошек прикикают одна к другой а лапа третьей шарошки расположена оносительно них с симметричными зазорами, в кото1 лх размещены электроды.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1.Горнорудная про аиленность, Экспресс-информация института ВИНИТИ № 44, 1973, с. 5-6, рис. 3 и 4.

2. Авторское свидетельство СССР В 344096, кл. Е 21 С 37/18, 1971 (прототип).