Гидромониторная буровая головка Советский патент 1982 года по МПК E21B7/18 

1

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

Известна гидромониторная головка с насадками, изменяющими угол установки насадок в процессе разрушения угля при зауженном сечении в забое скважины 1.

Недостатком такого устройства является то, что с увеличением диаметра скважины резко увеличивается количество насадок и линий резания, что делает гидравлическое разрушение в условиях забоя скважины неэкономичным.

Наиболее близкой к изобретению является гидромониторная буровая головка, включаюшай стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, при этом струи пересекаются в одной точке, вращая которую, производят разрушение угля по окружности 2.

Недостатком известного устройства является постоянное расположение струй под некоторым углом к оси скважины, что способствует образованию каверн в стенках скщажины при изменении скорости подачи или физико-механических свойств угля и

в конечном счете приводит к искривлению скважины.

Цель изобретения - уменьщение отклонения скважины от заданного направления.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, снабжено разделительным кольцом, кинематически соединенным со стволами и ста10 новленным с возможностью перемещения вдоль оси скважины посредством плунжера.

При этом разделительное кольцо снабжено режущими ребрами.

На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении, общий вид; на фиг. 2- положение гидромониторной буровой головки при встрече с крепкими прослойками породы.

Гидромониторная буровая головка состоит из распределителя 1 со струеформирующими стволами 2 и 3 с насадками, соединенного с трубчатым ставом 4 подачи. Распределитель 1 снабжен плунжером 5 и вьшолняет функцию гидроцилиндра. Струеформирующие стволы 2 и 3 жестко связаны между собой через втулку 6. Разделительное кольцо 7 снабжено по наружному диаметру режущими элементами, выполненными в виде продольных ребер 8, и соединено с хвостовиком 9. Хвостовик 9 посредством установленных на нем шпонок 10, передает крутящий момент от втулки 6 на разделительное кольцо 7 и свободно перемещается в ней на величину хода плунжера 5. Устройство работает следующим образом. Напорную воду из става 4 подачи через распределитель 1 подают в струеформирующие стволы 2 и 3. Под действием давления из полости распределителя 1 разделительное кольцо 7 перемещается в переднее крайнее положение плунжером 5. При этом струя из ствола 2 протекает над наружным диаметром разделительного кольца 7 между ребер 8, а струя, вытекающая из ствола 3, попадает на его внутреннюю поверхность. При вращении буровой головки ставом 4 подачи струи, вытекающая из ствола 2, образует кольцевой опережающий вруб, в который при подаче головки заходит разделительное кольцо, а образующийся ,при этом центральный керн разрушается струей вытекающей из ствола 3. Одновременно с этим вращающиеся стволы вовлекают во вращение разделительное кольцо 7, которое ребрами 8 зачищает возможные неровности стенок скважины. При переднем положении разделительного кольца 7 стенки скважины оформляются продольно направленной струей, вытекающей из ствола 2, а воздействие на них струи, вытекающей под углом к стенке скважины из ствола 3, полностью исключается. Это, наряду с механической зачисткой стенок, позволяет получать постоянные размеры скважины по всей ее длине, что решающим образом сказывается на ее направленности. Кроме того, разделительное кольцо 7 повышает эффективность гидравлического разрушения забоя скважины, так как разграничивает зоны воздействия струй на забой и пути оттока отраженной воды от забоя, исключая их взаимодействие между собой, приводящее к потере энергии в струях. При возникновении сопротивления продвижению разделительного кольца 7, превышающего усилие, создаваемое плунжером 5, что возможно при встрече с крепкими включениями, наличии пропластка и т. п. подача разделительного кольца 7 прекращается, а ствол 3, продвигаясь вперед вместе со стволом 2, совмещает с ним свою зону воздействия на забой и получаемый при этом эффект спаренных струй помогает преодолеть трудный участок скважины. Как только препятствие для продвижения вперед разделительного кольца 7 устраняется, плунжер 5 перемещает его в переднее положение и отсекает струю, вытекающую из ствола 3, исключая возможность размыва стенок скважины. Предлагаемое устройство позволяет уменьшить отклонение скважины от заданного направления. Формула изобретения 1.Гидромониторная буровая головка, включающая стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения отклонения скважины от заданного направления, она снабжена разделительным кольцом, кинематически соединенным со стволами и установленным с возможностью перемещения вдоль оси скважины посредством плунжера. 2.Головка по п. 1, отличающаяся тем, что разделительное кольцо снабжено режущими ребрами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 649818, кл. Е 21 В 7/18, 1975. 2.Патент Японии ff 45-41284. кл. 9 В 102, опублик. 1970 (прототип). /Y///////4/////Y///4 //wM /////////////////////////////////////////.

Фиг.1

Фиг.1