Гидромониторный бур Советский патент 1982 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к гидравли ческому струйному бурению скважин по угольным пластам, особенно на выбросоопасных пластах при нисходящем бурении струями пониженного расхода. Известен гидромониторный бур, вкпю чакмций струеформирующие стволы с на садками,- опорно-центрирующий элемент соединенный с подвижным в осевом направлении плунжером и кинематически связанный со струеформирующими стволами р. Недостатками известного устройства являются повышенный расход напорно жидкости при работе на вязких углях для предупреждения образования керна и очень крупных кусков, что приводит к размыву стенок скважины. Цель изобретения - предотвращение размыва стенок скважины напорными струями. Указанная цель достигается тем, что опорно-центрирующий элемент выполней в виде цилундра, внутренняя поверхность которого является защит- . ным экраном для напорных струй, при этом струеформирующие стволы направлены под углом к продольной оси бура. На фиг. 1 приведен гидромониторный бур, общий вид в плане перед началом бурения (исходное положение) на фиг. 2 - расположение струеформирующих стволов с насадками и защитного экрана 8 момент бурения} на фиг.З вид А на фиг. 1. Гидромониторный бур содержит подводящую трубу 1, симметрично расположенные струеформирующие стволы 2 с насадками 3. которые установлена под углом d, к продольной оси k. В плане оси ствола 2 пересекаются (сфокусированы) на продольной оси, а при вращении (качании) бура они описывают коническую поверхность с .вершиной в точке пересечения осей. 390 Подводящая труба 1, струеформирующие стволы 2 с насадками 3 расположены в цилиндрическом защитном экране с зачищающей кромкой 6 в его продольных желобах, образованных .ребрами 7- Плунжер 8 с буртом 9 жестко, соединен с экраном 5 при помощи втулки 10 и ребра 11. Герметичность сопряжения обеспечена уплотнениями 12. Гидромониторный бур работает следующим образом. Напорная вода из полости 13 подводящей трубы 1 поступает в струеформирующие стволы 2 и истекает из насадок 3 под углом с1 к продольной оси 4 Давлением воды плунжер 8 выдвинут до упора его буртом 9 в торец подводящей трубы 1 и удерживает жестко соединенный с ним экран 5 в положении при котором струи из насадок 3 истекают на его внутреннюю поверхность (фиг. 1). При подаче ставом 1 бура вперед на забой экран 5, жестко соединенный с плунжером 8, зачищающей кромкой 6 упирается в забой и останавливается. Струеформирующие стволы 2 с насадками 3 под действием усилия подачи, преодолевая давление воды на плунжер 8, смещаются относительно экрана 5 в положение, при котором струи истекают по зачищающей кромке 6, воздействуя на забой в зоне кромки и обе печивая его гидравлическое разрушение (фи г. 2) . Бурение производят при одновременной подаче бура на забой и его вращении (качании) ставом 14. При вращении (качании) струеформирующих ство лов 2 с насадками 3 истекающие из них струи напррной жидкости, воздействуя на забой, придают ему коническую форму с вершиной, расположенной на продольной оси k скважины, и основанием, ограниченным размерами экрана. 1 По мере разрушения забоя в зоне зачищающей кромки 6 гидромониторный бур под действием усилия подачи, удаляя при необходимости неровности, непрерывно следует непосредственно за забоем скважины, исключая размыв ее стенок. При замедлении или прекращении подачи бура на забой сила давления воды, воздействующего на плунжер 8, смещает экран 5 в положение, при котором струи истекают на его внутреннюю поверхность, и тем самым защищает стенки скважины от размыва. Отби и уголь транспортируют в виде пульпы по внутренней части кольцевого экрана, что также защищает стенки скважины от ее воздействия. Таким образом, получение скважин постоянного сечения с относительно гладкими стенками и отсутствие отклоняющих усилий позволит повысить эффективность и надежность бурения направленных скважин большого диаметра. Формула изобретения Гидромониторный бур, включающий Струеформирующие стволы с насадками, опорно-цеитрирующий элемент, соединенный с подвижным в осевом направлении плунжером и кинематически связанный со струеформирующими стволами, отли чающийся тем, что, с целью предотвращения размыва стенок скважины напорными струями, опорноцентрирующий элемент выполнен в виде цилиндра, внутренняя поверхность которого является защитным экраном для напорных струй, при этом Струеформирующие стволы направлены под углом к продольной оси бура. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР tf , кл. Е 21 В 7/18, 1975.