Гидромониторный бур

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность бурения. В торцовой части связанного с высоконапорным ставом 1 бура цилиндрического корпуса (К) 3 закреплены гидромониторные насадки (ГМН) 2 и режущие элементы 4. Внутри К 3 установлены перегородка 6 с окнами 7 и импульсатор, выполненный в виде опережающей иглы 11, зубчатого колеса 8 с внутренним зацеплением и сателлитов 10. На игле 11, размещенной между ГМН 2 и перегородкой 6 и выполненной с осевым каналом 12 и ГМН 13, жестко закреплена солнечная шестерня (СШ) 9. Зубчатое колесо 8 установлено на внутренней поверхности К 3, а сателлиты 10 размещены между зубчатым колесом 8 и СШ 9. Игла 11 с ГМН 13 с вращением внедряется в разрушаемую рыхлую породу. Связанная с иглой 11 СШ 9 вращается вокруг оси бура вместе с К 3. Сателлиты 10 при этом не вращаются вокруг своих осей. По мере углубления иглы 11 ее скорость уменьшается. Углубление иглы происходит за счет размыва породы ГМН 13, в которые вода поступает через канал 12, и осевой нагрузки, передаваемой через став 1. При этом СШ 9 замедляет свое вращение и начинает вращать сателлиты 10. Перекатываясь по зубчатому колесу 8, сателлиты 10 перекрывают и открывают ГМН 2. При этом создается высокоскоростной поток жидкости, осуществляющий гидроудар. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Е 21 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l (21) 4265277/23-03 (22) 18.06.87 (46) 15.03.90. «,Бюл. М- 10 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Э.И, Черней, Г.С. Садыков, А.В. Н)ройц и M.М. Смирнов (53) 622.24,085 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1188327, кл. Е 21 С 45/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 914746, кл. Е 21 В 7/18, 1980.

„.,Я0„„1550074 A 3

2 (54) ГИДРОМОНИТОР11@1 (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность бурения, В торцовой части связанного с высоконапорным ставом 1 бура цилиндрического корпуса (К) 3 закреплены гидромониторные насадки (ГМН) 2 и режущие элементы 4 .

Внутри К 3 установлены перегородка 6 с окнами 7 и нмпульсатор, выполненный в виде опережающей иглы 11, зубчатого колеса 8 с внутренним зацеплением

1550074 и сателлитов 10. На игле 11, размещенной между ГМН 2 и перегородкой 6 и выполненной с осевым каналом 12 и

ГМН 13, жестко закреплена солнечная шестерня (СШ) 9. Зубчатое колесо 8 установлено на внутренней поверхности К 3, а сателлиты 10 размещены между зубчатым колесом 8 и СШ 9. Игла

11 с ГМН 13 с вращением внедряется в разрушаемую рыхлую породу. Связанная с иглой 11 СШ 9 вращается вокруг оси бура вместе с К 3. Сателлиты 10 при этом не вращаются вокруг своих л

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к гидромо-20 ниторным бурам..

Цель изобретения — повышение эффективности бурения, На фиг.i изображен гидромониторный 6ур; на фиг.2 — сечение А-А на 25 фиг.1.

Устройство включает в себя высоконапорный став 1, гидравлически связанный с гидромониторными насадками 2, закрепленными в торцовой час- 30 ти цилиндрического корпуса 3 с режущими элементами 4 в его торцовой части 5, перегородку 6 с окнами 7 и импульсатор, включающий зубчатое колесо 9 с внутренним эацеплением1 солнечную шестерню 9 и сателлитные шестерни 10, которые размещены между перегородкой 6 и гидромониторными, колесо 8 установлено соосно с корпусом 3 и жестко закреплено на нем, солнечная шестерня 9 расположена по оси бура, жестко закреплена на опережающей игле ii с осевым каналом

12, гидравлически связанным с полостью корпуса 3 и дополнительными 45 насадками 13, и установлена с возможностью вращения вокруг оси бура, а сателлитные шестерни 10 установлены между солнечной 9 шестернями с возможностью вращения вокруг своих осей и оси бура.

Устройство работает следующим образом.

Вода по высоконапорному ставу 1, формируясь в струю гидромониторными насадками 2, подается на забой скважины, на Гидромониторный бур передаются вращение от бурового станосей. По мере углубления иглы 11 ее скорость уменьшается. Углубление иглы происходит за счет размыва породы

ГМН 13, в которые вода поступает через канал 12, и осевой нагрузки, передаваемой через став 1. При этом

СШ 9 замедляет свое вращение и начинает вращать сателлиты 10. Перекатываясь по зубчатому колесу 8,.сателлиты 10 перекрывают и открывают ГМН 2 °

При этом создается высокоскоростной поток жидкости, осуществляющий гидроудар. 1 э.п.ф-лы, 2 ил. ка и осевая нагрузка. Опережающая игла 11 с дополнительными насадками

13 с вращением внедряются в разрушаемую рыхлую породу. В начальный момент бурения игла 11 вращается со скоростью одинаковой с корпусом 3. Солнечная шестерня 9, жестко связанная с иглой 11, вращается вокруг оси бура вместе с корпусом 3, при этом сателлитные шестерни 10 не вращаются вокруг своих осей. Вода через окна

7 свободно подается на гидромониторные насадки 2, формируясь в струю.

По мере углубления иглы 11 скорость ее вращения уменьшается за счет сил трения о породу. Углубление иглы 11 происходит за счет размыва породы дополнительными насадками 13, в которые вода поступает через канал 12, и осевой нагрузки, передаваемой через высоконапорный став 1 с поверхности.

Солнечная шестерня 9, жестко связанная с иглой 11, замедляет свое вращение и начинает вращать сателлитные шестерни 10, которые перекатываются по зубчатому колесу 8. Сателлитные шестерни 10 перекрывают и открывают гидромониторные насадки 2. При этом создается высокоскоростной поток жидкости и неравномерная пульсация скоростей по сечению. Перекрывание и открывание насадок усиливает возникновение чередующихся зон торможения частей высокоскоростного потока с последующим действием гидроударов.и значительным местным повышением напора. Колебания призабойного давления создают импульсный характер работы гидромониторных насадок при одновременном ослаблении забоя с режущими элементами.

1550074

Формула изобретения

Составитель М. Неснова

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Редактор М. Келемеш

Заказ 252 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1О1

1. Гидромониторный бур, включающий связанный с высоконапорным ставом цилиндрический корпус, в торцовой части которого закреплены гидромониторные насадки и режущие элементы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности бурения, он снабжен установленными в корпусе перегородкой с окнами и импульсатором, выполненным в виде размещенных между гидромониторными насадками и перегородкой опережающей иглы с жестко закрепленной на ней солнечной

5 шестерней, установленного на внутренней поверхности корпуса зубчатого колеса с внутренним зацеплением и размещенных между зубчатым колесом и солнечной шестерней сателлитов.

2. Бур по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что опережающая игла выполнена с осенью каналом и гидромониторными насадками.