Устройство для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1982 года по МПК E21D1/06 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО

1

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения гидрогеологических скважин, а также чистки фильтровой части гидрогеологических и других скважин.

Известно устройство для бурения скважин, включающее колонну бурильных труб, трубчатую оболочку, шарошечное долото и установленный над ним амортизатор .

Наличие амортизатора в установке позволяет, благодаря гашению продольных вибраций, увеличить частоту вращения долота, однако это увеличение имеет небольшой диапазон.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скважин, включающее привод, двухканальный вертлюг, колонну двойных бурильных труб, водоструйный насос с компенсатором и породоразрушающий наконечник, жестко соединенный с полым валом, циркуляционДИАМЕТРА

ную систему с запорными устройствами 2.

Недостаток устройства заключается в ограниче,нности его технологических возможностей. При бурении в сложных гидрогеологических, условиях в породах с переменной крепостью и устойчивостью с интенсивным поглощением промывочной жидкости устройство не позволяет оперативно менять частоту вращения инструмента и схему промывки скважины.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства путем изменения частоты вращения инструмента и схемы промывки скважины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин большого диаметра, включающее привод, двухканальный вертлюг, колонну двойных бурильных труб, эжектор, породоразрушающий наконечник, жестко связанный с полым ёалом, буровой насос и циркуляционную систему, снабжено гидродвигателем и плавающей муфтой, размещенной между корпусом гидродвигателя и полым валом, причем корпус гидродвигателя жестко связан с колонной бурильных труб, нижняя внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде многогранника, а плавающая муфта имеет ответную поверхность и установлена с возможностью осевого перемещения и контакта с полым валом посредством заходных шлицев. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - нижний узелустройства при верхнем положении плавающей муфты; на фиг. 3 - нижний узел устройства при нижнем положении плава ющей муфты; на фиг. - разрез А-А на фиг. 2. Устройство содержит привод 1, Рез канальный вертлюг 2, колонну двойных бурильных труб 3. эжектор k с компен сатором, породоразрушающий наконечни 5,жестко соединенный с полым валом 6,гидродвигатель 7, включающий рото 8и корпус 9. Причем -нижняя внутренняя поверхность 10 корпуса 9 гидродв гателя 7 выполнена в виде многогран:ника, например, шестигранника. Устро ство снабжено плавающей муфтой 11, находящейся в зацеплении с корпусом 9гидродвигателя .7 и размещенной иа полом валу 6 породоразрушающего наконечника 5- На валу 6 выполнены заходные шлицы 12. Циркуляционная сист ма включает гидрораспределитель 13 и пружинный клапан 1A. Гидрораспреде литель снабжен запорными кранами 15 и 16 и гидравлически связан с буровым насосом 17. Устройство работает слегдующим образом. Бу|ровой насос 17 подает рабочую жидкость 18 через нагнетательный тру .бопровод 19 в кольцевое пространство вертлюга 2 и двойных бурильных труб 3 к насадке эжектора и засасывает промывочную жидкость с разрушенной породой через полый вал 6 обратным потоком от забоя скважины. Жидкость проходит через каналы эжектора k и внутренние трубы двойной колонны бурильных труб 3 и.попадает в отстойник. При этом запорный кран 15 открыт, а кран 16 закрыт, подпружиненный клапан 1 находится в открытом положении, а плавающая муфта 11 в верхнем зацеплении с валом 6 посре ством шлицев 12. Вращение породоразр 9 574 шающего наконечника 5 осуществляется от привода 1, размещенного на поверхности. При бурении крепких пород переходят на повышенную частоту вращения породоразрушающего наконечника 5. Для этого меняют направление циркуляции рабочей жидкости посредством гидрораспределителя 13. При этом ;кран 1б открыт, кран 15 закрыт, клапан находится в закрытом положении под напором потока рабочей жидкости, а плавающая муфта 11 перемещается в нижнее положение. При бурении крепких пород вращение породоразрушающего наконечника 5 осуществляют гидродвигателем 7 с прямой циркуляцией рабочей жидкости, подаваемой от бурового насоса 17 ченагнетательный трубопровод по ольцевому и внутреннему каналам вертлюга 2, двойных бурильных труб 3 и водоструйного насоса Ц к ротору 8, приводящему во вращение полый вал . Использование предлагаемого устройства позволяет менять частоту вращения бурового инструмента при одновременной смене схемы промывки. Формула изобретения Устройство для бурения скважин большого диаметра, включающее привод, двухканальный вертлюг, колонну двойных бурильных труб, эжектор, породоразрушающий наконечник, жестко связанный с полым валом, буровой насос и циркуляционную систему, о тличающееся тем, что, с целью расширения его технологических возможностей путем изменения частоты вращения инструмента и схемы промывки скважины, оно снабжено гидродвигателем и плавающей муфтой, размещенной между корпусом гидродвигателя и полым валом, причем корпус гидродвигателя жестко связан с колонной бурильных труб, нижняя внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде многогранника, а плавающая муфта имеет ответную поверхность и установлена с возможностью осевого перемещения и контакта с полым валом посредством заходных шлицев. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. Е 21 В 3/00, 1971. 2, Федюкин В. А. Проходка вертикальных горных выработок бурением. М., Недра, 1975, с. 136, рис.61. Фиг.1 Г,ГЛ «Ij,-, . : г/Г7/ :: W C WWX

A-ft,