Устройство для бурения скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к буровым машинам и предназначено преимущественно для бурения скважин под буронабивные сваи.

Известно устройство, предназначенное для бурения скважин, включающее базовум машину, на стреле которой подвешен погружной электропривод с механизмом стабилизации, размещенным в направляющем патрубке, укрепленном на грунте Ш.

В указанном устройстве электропривод и механизм стабилизации подвешены на разных канатах, каждый из которых соединен с отдельной лебедкой.

Недостатком известного устройства является сложность управления механизмом стабилизации электропривода в скважине.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скважин, включающее базовую машину, на стреле которой подвешен электропривод с буровым инструментом, кожух с внутренними выступами и наружными выступами, размещенными в пазах стабилизатора с возможностью перемещекия123.

Недостатком данного устройства является то, что глубина бурения скважин ограничена размером длины колонны, который зависит от высоты подъема крюка базовой машины. Для увеличения глубины бурения необходимо удлинять колонну и применять более мощную базовую машину,, что в общей сложности повышает эксплуатацион10ные расходы и усложняет устройство в .целом.

Цель изобретения - увеличение глу бины бурения.

Указанная цель достигается тем,

15 что в устройстве для бурения скважин, включающем базовую машину, на стреле которой подвешен электропривод с буровым инструментом, кожух с внутренними выступами и наружН1 1и

20 выступами, размещенными в пазах ста- билизатора с возможностью переметения, электропривод снабжен фланцем с пазами, в которых размещены внутренние выступы кожуха, а устройство

25 снабжено механизмом фиксации кожуха, выполненньм в виде подвижиых упоров, установленных на электроприводе с возможиостью взаимодействия с внутренными выступами кожуха,

30 имеющим уступы, размещеииьми с возможностью взаимодействия с фланцем электропривода и кольцом, устаноЕленным на электроприводе под кожухом с возможностью вщаимодействия с уступами кожуха, при этом размер наружных выступов кожуха больше диаметра бурового инструмента.

На фиг. 1 изображено предлаг,аемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 сечение В-В на фиг.З; на фиг . 5 сечение Г-Г на фиг.З; на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг.З.

Устройство для бурения скважин включает базовую машину 1, на крюке 2 которой подвешен электропривод 3 с кожухом 4 и буровым инструментом 5. Снаружи кожуха 4 укреплены выступы б и 7. Внутри кожуха 4 укреплены выступы 6 и 7. Внутри кожух

4укреплены выступы 8, размещенные в пазах фланца 9 электропривода 3. Кожух 4 соединяется посредством выступов 7 со стабилизатором 10 закреленным на грунте с помощью анкерных штырей 11. Для фиксации кожуха 4 на электроприводе 3 к нему прикреплено кольцо 12 и подвижные упоры 13.

Перемещение электропривода 3 внури кожуха 4 ограничивает уступом 14 на выступе 8. Натяжение кабеля 15 обеспечивается грузовым блоком 16. Выступы 7 кожуха 4 расположены на диаметре, большем чем диаметр бурового инструмента 5.

Устройство для бурения скважин работает следующим образом.

электропривод 3 с кожухом 4 погружают в стабилизатор 10 так, чтобы выступы 7 на кожухе 4 вошли в пазы на стабилизатор 10 фиг.1 и 6 . При этом упоры 13 должны упираться в выступы 8 кожуха 4 (фиг.2 и 3) .В таком положении кожух 4 зафиксирован от вертикального перемещения и находится между упорами 13 и кольцом 12 электропривода 3. Для бурени скважин электропривод 3 опускают на забой и включают вращение. В результате вращения бурового инструмента

5и вертикального перемещения электропривода 3 грунт разрушается ножами инструмента 5 и поступает в его цилиндр. При этом реактивный буровы момент воспринимается буровым инстpyMet TOM 5, передается на корпус электропривода 3, его фланец 9 и далее через выступы 8 и 7 кожуха 4, стабилизатор 10 и его штыри 11 воспринимается грунтом. После заполнения инструмента 5 грунтом электропривод 3 поднимается на поверхность и выгружают грунт. Бурение ведут аналогичным образом до тех пор, пок выступы 7 .не выйдут из зацеплечия со стабилизатором 10.

В дальнейшем стабилизация электропривода 3 происходит посредством выступов 7, которые, разрезая грунт, внедряются в него по своей ширине. Равномерное внедрение выступов 7 J в стенки скважины обеспечивается выступами 6 кожуха 4.

При бурении, когда выступы 7 выходят из зацепления со стабилизатором 10, упоры 13 поворачивают на

Q 180 и таким образом обеспечивают возможность перемещения электропривода 3 вдоль выступов 8 в кожухе 4 (фиг.5). При этом кожух 4 остается неподвижным, а электропривод 3 пере. мешается вниз до тех пор, пока его фланец 9 не упирается в уступ 14 на шпонке 8 (фиг.2 и 4. После этого упоры 13 переводят в исходное положение и снова фиксируют кожух 4 на электроприводе 3. В таком положении

электропривод 3 погружают в скважину до тех пор, пока инструмент 5 не упирается в ее дно. При погружении электропривода 3 выступы 7 внедряются в грунт и кожух 4 занимает

5 исходное положение. После этого упоры 13 снова поворачивают на 180 и таким образом обеспечивают перемещение электропривода 3 относительно неподвижного кожуха 4. Затем процесс

0 бурения продолжают в описанной последовательности. Для Фиксации электроприво-да 3 от вращения крюк 2 базовой машины 1 стопорят. Электропитание электропривода 3 обеспечивается

5 кабелем 15, а его постоянное натяжение - грузовым блоком 16.

Изобретение дает возможность повысить глубину бурения скважины, применить менее мощную базовую маши0 общей сложности значительно снижает эксплуатационные расходы. Экономический эффект от использования одного устройства по предварительным расчетам составляет 50 тыс. руб.в год.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин,

включающее базовую машину, на стреле которой подвешен электропривод с буровым инструментом, кожух с внутренними выступами и наружными выступами, размещенными в пазах стабилизатора с возможностью перемещения, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины бурения, электропривод снабжен фланцем с пазами, в которых размещены внутренние

выступы кожуха, а устройство снабжено механизмом фиксации кожуха, выполненным в виде подвижных упоров, установленных на электроприводе с возможностью взаимодействия с внутренними выступами кожуха, имеющим

уступы, размещенными с возможностью взаимодействия с фланцем электропривода и кольцом, установленным на электроприводе под кожухом с возможностью взаимодействия с уступами кожуха, при этом размер наружных выступов кожуха больше диаметра бурового инструмента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 466307, кл, Б 21 В 7/24, 1973. 5 2. Авторское свидетельство СССР № 357324, кл. Е 21 В 7/24, 2969 (прототип).

/5

/6

//

фиг. Л

сриг

fO

п

8В