Гидромониторная буровая головка Советский патент 1982 года по МПК E21C25/60 E21B7/18 E21C45/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического бурения скважин.

Известна буровая головка, снабженная щупом, сигнализирующим от упора головки в забой 1.

Недостаток известной головки заключается в постоянном направлении насадок, что вызывает кавернообразование и искривление скважины.

Известна также гидромониторная буровая головка, включающая поворотные насад ки, привод со штоком и опережающее опорно-калибровочное кольцо 2.

Недостатком указанной буровой головки является больщой расход воды, что увеличивает энергоемкость разрущения.

Цель изобретения - снижение энергоемкости разрущения.

Указанная цель достигается тем, что головка снабжена щупом с плавающей втулкой и щарнирными тягами, установленными с возможностью взаимодействия с поворотными насадками.

На фиг. 1 представлена гидромоторная буровая головка, общий вид; на фиг. 2 - расположение насадок при упоре щупа в неразрушенный керн; на фиг. 3 - то же, при заклинивании опорно-калибровочного кольца в зауженном сечении скважины.

Головка состоит из корпуса 1 со струеформирующими стволами 2 и насадками 3, соединенного с полым ставом 4 подачи быстроразъемным замком 5. В корпусе 1 10 имеется полость 6, в которой размещен щуп 7, через отверстие с уплотнениями 8 выходящий наружу. Щуп 7 имеет бурты 9 и снабжен плавающей втулкой 10 и втулкой 11 опорно-калибровочного кольца 12. Втулки 10 и 11 связаны тягами 13 и 14 на шарнирах 15 со стволами 2. Стволы 2 могут изменять углы установки насадок 3 за счет гибких элементов 16.

Работа предлагаемого устройства заключается в следующем.

Напорная вода по полому ставу 4 попадает в полость 6, откуда в стволы 2 и затем из насадок 3 истекает в виде струй 17. Под воздействием давления воды в полости 6 на торец щупа 7, он постоянно удерживается в крайнем положении, и буртами 9 упирается в плавающую втулку 10 и втулку 11 опорно-калибровочного кольца, с которыми соединены шарнирные тяги 13 и 14, удерживающие стволы 2 и насадки 3 в положении параллельном продольной оси устройства.

В случае образования неразрушенного керна 18 в забое скважины щуп 7 останавливается. Под воздействием усилия подачи станка преодолевается давление воды в полости 6 и корпус 1 продолжает движение за счет выдвижения щупа 7 во внутрь полости 6, при этом опорно-калибровочное кольцо 12 остается на месте. Бурт 9 увлекает плавающую втулку 10, которая при помощи шарнирных тяг 13 сводит стволы 2, сближая насадки 3, струи 17 которых разрущают керн 18. Не встречая преграды, щуп 7 под воздействием давления воды в полости 6 выдвигается вперед, при помощи буртов перемещает втулки 10 и 1 1 и тягами 13 и 14, связанными с ними, устанавливает стволы 2 в исходное положение.

В случае сужения сечения опорно-калибровочное кольцо 12 заклинивает и составляет со щупом как бы одно целое. Под воздействием усилия подачи станка преодолевает давление воды в полости 6 и корпус I со стволами 2 продолжает движение за счет размещения щупа 7 в полости 6. При продольном перемещении вперед стволов 2 относительно втулки 11 и опорнокалибровочного кольца 12 тяги 14, проворачиваясь в шарнирах 15, выпрямляются и разводят стволы на некоторый угол. .После разрушения угля по контуру скважины и освобождения опорно-калибровочного кольца 12, он под воздействием

бурта 9 щупа 7, на торец которого давит вода в полости 6, перемещается в крайнее переднее положение и устанавливает стволы 2 при помощи тяг 13 и 14 в исходное положение.

Предлагаемое устройство позволяет проводить скважины увеличенного диаметра без изменения количества. насадок и расхода воды, что позволяет резко снизить удельную энергоемкость разрушения и использовать буровые гидромониторные агрегаты в более широком диапазоне без смены буровых штанг И переоборудования станка.

Формула изобретения

Гидромониторная буровая головка, включающая поворотные насадки, привод со штоком и опережающее опорно-калибровочное кольцо, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости разрушения, она снабжена щупом с плавающей втулкой и шарнирными тягами, установленными с возможностью взаимодействия с поворотными насадками.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Дельтува А. А. и др. Проект разработки тонких пологих пластов при помощи специального агрегата. Труды первой всесоюзной научно-технической конференции. М., Углетехиздат, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР № 649815,. кл. Е 21 В 7/18, 1975 (прототип).

/ /

уг, /