Буровой снаряд Советский патент 1982 года по МПК E21B17/00 E21B3/00 

(54) БУРОВОЙ СНАРЯД

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при бурении скважин шнековым способом.

Известны буровые снаряды, включающие долото и шнековые секции, соединяюш,иеся между собой с помощью пальцев 1.

Недостаток таких устройств закотючается в продолжительности и трудоемкости операции соединения и разъединения шнековых секций между собой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемо.му является устройство, включающее вращатель со пшинделем и буровой став, содержащий шнековые секции с полумуфтами, соединяющиеся между собой с помощью тяг с подпружиненными фиксаторами, и долота.

При сборке бурового става полумуфты шнековых секций совмещаются друг с другом и удерживаются подпружиненными фиксаторами. При разборке колонны подпружиненные фиксаторы с помощью тяг вручную выводятся в нерабочее положение 2.

Недостаток устройства заключается в необходимости ручных операций при сборке и разборке бурового става. Кро.ме того.

расположение т.чш снаружи шнековых секций приводит к ее повреждению перемещающейся по шнека.м горной разрушенной породой.

Цель изобретения -- повыщение эфоЬек-тивности процесса сборки и разборки бу;ового става..

Указанная цель достигается тем, что в буровом снаряде, включающем вращатель со щпинделем и буровой став, .состоящий из шнековых секций с полумуфта.ми, тяги

10 с иодпружиненны.и фиксаторами и долота, тяга расположена концентрично щпинделю и с одной стороны снабжена приводом, а с другой - подпружиненным захватом, шгщндель снабжен расположенной концентрично ему трубчатой тягой с приво15дом с одной стороны и подпружиненной втулкой с другой, при этом каждая шнековая секция снабжена индивидуальной тягой с поднружиненной втулкой на одном конпе и оголовником на другом и выпол20нена с внутренней проточкой, а подпружиненный фиксатор выполнен в виде сухарей, установленных с возможностью раз.мещения в проточках, нричем подпружиненный захват установлен с возможностью взаимодействия при его осевом перемещении с оголовником индивидуальной тяги.

На фиг. 1 изображен вращатель в разрезе с нрисоединенной к его щпинделю шнековой секцией, общий вид; на фиг. 2 - соединения шнековой секции с буровььм долотом, разрез; на фиг. 3 - соединения долота со лнековой секцией, разрез по А-А; на фиг. 4 - вращатель с отсоединенной от 11пи 1деля шнековой секцией, общий вид на фиг. 5 - щнековая секция в разрезе с присоединенны.м к ней концом смежной .секции, общий вид.

Буровой снаряд содержит вращатель 1 с электродвигателем 2 и щпинделем 3, шнековые секции 4 и долото 5. Внутри вращателя но оси щпинделя концентриИно расположена трубчатая тяга 6 и тяга 7. Трубчатая тяга с одной стороны снабжена втулкой 8, а тяга 7 - захвато.м 9. Втулка 8 взаимодействует с пружиной 10, а тяга 7 - с пружиной 11. Захват 9 снабжен пружиной 12. Тяги 6 и 7 соединены соответственно с независимыми приводами 13 и 14, установленными на врапхателе. На внутренней поверхности шпинделя 3 выполнены щлицы 15 и кольцевая проточка 16. Каждая шнековая 4 имеет на своих концах внутреннюю юлумуфту 17 и наружную полумуфту 18. Хвостовик долота 5 выполнен в виде впутГещ-гей 1олумуфты, а щпиндель 3 в виде наружной полумуфты. Внутренние гюлу.муфты снабжены подпружиненными фиксаторами. выпо;1ненны.чи в виде радиально установленных подвижных сухарей 19, подпружиненных кольцевыми пружинами 20, и имеют щлицы 21. Каждая наружная полумуфта снабжена шлицами 22, кольцевыми проточками 23, втулкой 24 с пружиной 25 и индивидуальной тягой 26. Захват 9 установлен с возможностью взаимол.ействия при его осевом перемещении с оголовником 27 индивидуальной тяги 26.

Буровой снаряд работает следующим об)аз()м.

П|)1 спуске пнсх эумента в скважину каж. ,ую пнековую секцию 4 устанавливают по оси выработки и надвигают шпиндель 3 на полхмуфту 17. При это.м и:лицы 15 шпинделя в.ходят S зацепление со палицами 21. и одновременно втулка 8 располагается в зоне шлицевого соединения, а захват 9, раздвинутый пружиной 12, находится в зоне огол(;вника 27. После этого 11ривол..ом 13 опускают тягу 6 вниз. Под .действием пружины 10 она раздвигает сухари 19, утапливая их в кольцевой проточке 23. Одновре.менно втулка 8.. Преодолевая сопротивление пружий 11 и i2, закрывает захват 9, который вхо.аит в зацепление с оголовником 27 тяги 26.

Для соединения шнековой секции 4 с дологом 5 с помощью привода 14 опускают тяги 7 и 26 вниз, которые под дополнительным действием пружины 25, преодолевая еопротивление пружин 20, раздвигают втулкой 24 сухари 19, вводя их в зацепление с кольцевой проточкой полумуфты 18.

При наращивании бурового става приводом 13 выдвигают тягу 6 со втулкой 8 вверх, оевобождая сухари 19, которые под действием пружины 20 выходят из зацепления с проточкой 23 Одновременно под действием пружин 11 и 12 захват 9 освобождает тягу 26. Вращдтель ео щпинделем 3 выводят из зацепления с полумуфтой 17 и вставляют наращиваемую щнековую секцию.

При разборке бурового става перемещают привод 14 вверх, выводя втулку 24 поередетвом тяг 7 и 26 из зацепления с сухарями 19, которые под действием пружины 20 выходят из зацепления с проточкой 23. Передвижением вращателя 1 выводят полумуфты 17 и 18 из ьчлицевого зацепления.

Использование б рового снаряда позволяет повысить степень механизации процесса соединения и разъединения щнековых секций и существенно ускоряет и удещевляет эти работы.

Формула изобретения

Буровой снаряд, включающий вращатель со ц пинделем и буровой став, содержащий шнековые секции, соединенные между собой пшгу муфтам и посредством тяг с подпружиненными фиксаторами, и долота, огли.ающийся тем, что, с )1.елью повыщения эффективносои процесса сборки и разборки бурово10 става, тяга расположена кониентрично 1ппин.телю и с одной етороны снабжена iipnводом, а с другой - подпружиненным захватом, .ппиндель снабжен расположенной ко щентрично ему трубчатой тягой с приводом с одной стороны и подпружине;п1ой втулкой с другой, при этом каждая П1 -1ековая секция снабжена индивидуальной тягой с подпружиненной втулкой на одпо.м конце и оголовником на друго.м и выполнена с внутренней проточкой, а подпружиненный фиксатор выполнен в виде сухарей, установленных с возможностью размещения в проточках, причем подпружиненный захват установлен с возможностью взаимодействия при его осевом перемещении с оголовником индивидуальной тяги. Источники информации,

грик,чтые во знмиание при экспертизе

. Седов Б. Я. и др. Буровые установки для проходки скважин и стволов. М., «Недра, 1972, с. 92.

2. Авторское свидетельство СССР ,N9 249324, кл. Е 21 В 17/02, 1968 (прототип) .