Буровая установка

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для гидродинамического бурения структурно-поисковых разведочных скважин с применением гибких бурильных колонн труб. Цель - повышение производительности установки в работе. Для этого забойный рабочий орган выполнен в виде ступенчатого утяжелителя 13. На меньшей ступени 15 утяжелителя 13 в нижней части размещен гидроэлеватор с насадкой 46, а в верхней - гидротурбина (ГТ). Вал ГТ жестко связан с гидромонитором (ГМ) гидробура. В ступени 15 выполнены осевые распределительный 16 и пульпоотводящий 17 каналы. С каналом 16 связан шланг 8 для подвода энергоносителя, гидроэлеватор и посредством радиальных каналов 18, выполненных в ступени 15, ГТ, ГМ и гидробур. Канал 17 размещен соосно с насадкой 46 гидроэлеватора и связан со шлангом 9 пульпопровода для отвода пульпы от забоя. Вал ГТ выполнен в виде втулки 20 с лопастями 21, торцовая часть которой обращена в сторону большей ступени утяжелителя 13 и имеет коническую форму. Отводной канал 29 ГТ выполнен в виде кольцевой щели, образованной между большей ступенью корпуса утяжелителя 13 и торцом вала ГТ. Вода из шланга 8 по каналам 16 и 18 поступает в трубопровод 26 и далее в насадки гидротурбинного привода. Из насадок направленная на рабочие лопасти 21 вода сообщает вращение и мощность ГТ. Отработанная вода через канал 29 сбрасывается в скважину и поступает в забой. Втулка 20 сообщает вращение и мощность корпусу 31 ГМ и гидробуру и поступает в их насадки, из которых выходящими напорными струями разрушается порода. Образующаяся гидросмесь через отверстие 41 потоком воды направляется в канал 17 и по шлангу 9 поступает на поверхность земли. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4366565/31-03 (22) 22,01,88 (46) .23.04.90. Бюл. Р 15 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В;-Плеханова (72) А.Н.Павлов, Н.М.Табакаев и С.И.Сташкевич (53) 622.243.92,05(088.8) (56) Стетюха Е.И. Техника и технология бурения скважин на гибких бурильных трубах. — M.: ВИЭИС, t979, с. 48-54.

Патент США Р 2297120, кл. 175-103, 1956.

„„BU„„1559984 А 1 (51) 5 В 21 В 7/00, 19/00

2 (54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение атносится к горному делу и предчазначено для гидродинамического бурения сòpóêòópêo-поисковых разведочных скважин с применением гибких бурильных колонн труб. Цель повышение производительности установки в работе. Для этого забойный рабочий,орган выполнен в виде ступенчатого утяжелителя 13. На меньюей ступени 15 утяжелителя 13 в нижней ча",òè размещен гидроэлеватор с насадкой - б, а в верхней — гидротурбина (ГТ). Вал . ГТ жестко связан с гидромони гором

1559084 (ГЙ) гидробура. В ступени 15 выполнены осевые распределительный 16 и пульпоотводящий 17 каналы. С каналом

16 связаны шланг 8 для подвода энер5 гоносителя, гидроэлеватор и посредством радиальных каналов 18, выполненных в ступени 15, ГТ, ГМ и гидро" бур. Канал 17 размещен соосно с насадкой 46 гидроэлеватора и связан со шлангом 9 пульпопровода для отвода пульпы от забоя. Вал ГТ выполнен в виде втулки 20 с лопастями 21, торцовая часть которой обращена в сторону большей ступени утяжелителя 13 и име- 15 ет коническую форму. Отводной канал

29 ГТ выполнен в виде кольцевой щели, образованной между большей ступенью

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидродинамическому бурению структурно-поисковых раз- 25 ведочных скважин с применением гибких бурильных колонн труб.

Цель изобретения — повьппение производительности в работе.

На фиг. 1 показана установка, план, 30 на фиг.2 — то.же, вид сбоку; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4разрез Б-Б на фиг.3 на фиг.5 — разрез В-В на фиг.4; на фиг.б — разрез

Г-Г на фиг.3 на фиг.7 — разрез Д-Д на фиг.2.

Буровая установка включает транспортную базу 1, на которой размещены . шлангоприемник 2, опора 3, снабженная поддерживающими роликами 4 и направ- 40 ляющим роликом 5 лебедка б, средство для подачи энергоносителя в виде насосной станции 7.

Кроме того, установка включает гибкую шланговую бурильную колонку, состоящую из шлангов 8 и 9 для подачи, энергоносителя и пульпопровода для отвода шлама от забоя, каната 10, хомутов 11 и ниппелей 12, Забойный рабочий орган выполнен в виде ступенчатого утяжелителя 13, состоящего из фланца 14, меньшей ступени 15, в которой выполнены осевой распределительный канал 16, пульпоотводящий канал 17 и радиальные каналы 18 и 19.

На меньшей ступени 15 утяжелителя 13

55 размещена гидротурбина, включающая вал, который выполнен в виде втулки

20 с лопастями 21, при этом торцовая корпуса утяжелителя 13 и торцом вала ГТ. Вода из шланга 8 по каналам 16 и 18 поступает в трубоп-.>овод 26 и далее в насадки гидротурбинного приво" да. Из насадок направленная на рабочие лопасти 21 вода сооощает вращение и мощность ГТ. Отработанная вода через канал 29 сбрасывается в скважину и поступает в, забой. Втулка 20 сообщает вращение и мощность корпусу 31

ГМ и гидробуру и поступает в их насадки, из.которых выходящими.напорными струями разрушается порода. Образующаяся гидросмесь через отверстие

41 потоком воды направляется в канал 17 и по шлангу 9 поступает на поверхность земли. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. часть втулки 20, обращенная в сторону большей ступени утяжелителя 13 имеет коническую форму. Гидротурбинный привод включает обводы 22, уплотнения 23, манжетные уплотнения 24, упорные радиальные подшипники 25, трубопровод 26,. который связан с распределительным каналом 16 посредством радиального канала 18, насадки 27, опорное кольцо 28 и прижимные планки 30. Отводной канал 29 гидротурбины выполнен в виде кольцевой щели, образованной между боЛьшей ступенью корпуса утяжелителя и торцом вала гидротурбины.

На меньшей ступени 15 утяжелителя 13 в"нижней части размещен гицромонитор, состоящий из корпуса 31 с размещенными.в нем каналами 32-35 и кольцевой проточкой 36, уплотнений

37, 38 и насадок 39. Каналы гидромонитора связаны с распределительным каналом 16 посредством радиального канала 19. С гидромонитором связан гидробур, состоящий из ограждения 40 с отверстиями 41 трубопровода 42 и насадок 43. Трубопровод 42 связан с каналами гидромонитора. На торцовой нижней части меньшей .ступени утяжелителя 13 размещен гидроэлеватор, состоящий иэ камеры 44 смешения, трубопровода 45 и насадки 46. Распределительный канал 16 связан с трубопроводом 45 гидроэлеватора, а пульпоотводящий канал 17 размещен соосно с насадкой 46 гидроэлеватора. Распределительный канал 16 и пульпоотводящий

59084 6 корпусе 31 гидромонитора, в трубопроDo..i 42 гидробура, к которому прикрет:гены насадки 43, Напорная вода, вь;ходящая из насадок, Разрушает породу, образуя гидросмесь, которая совместно с ранее образованной гидромо10

4G

5 15 канал 17 связаны соответственно со гггггагггом 8 подачи энергоносителя и шлангом 9 пульпопровода, Установка работает следующим образом.

Для проведения детальной разведки, например, на техногенных месторождениях или использовании предлагаемой установки для скважинной добычи ископаемых с предварительно разбуренньпги скважинами платформа 1 самоходным транспортом доставляется на место ее эксплуатации. К насосной станции 7 присоединяются трубопроводы для подачи воды из водоема, технической или оборотной воды из водопроводной сети. . К пульту подключается электросеть.

От насосной станции 7 по гибкому шлангу 8, размещенному в шлангоприемнике 2, вода определенного давления в соответствии с необходимьии параметрами — давлением и скоростью, обеспе чивает как разработку напорнымгг струями воды породы соответствующей категории твердости, так и обеспечивает работоспособность гидротурбинного привода, Шланг 8 с помощью ниппеля 12 прикреплен к фланцу 14. Вода из шланга 8 по каналам 16 и 18 размещенным в оси, поступает в трубопровод 26 и далее в насадки 27 гидротурбинного привода.

Напорная вода из насадок 27, направленная на. рабочие лопасти 21, укрепленные в верхней части втулки 22, сообщает ей вращение и мощность. Насадки 27 размещены на опорном кольце

28 и укреплены прижимными планками 30.

Лопасти 21 соединены между собой ободами 21 Отработанная вода через отводной канал 29, образованный между кромкой утяжелителя 13 и верхней частью втулки 20, центробежной силой отбрасывается в скважину и поступает: в забой. К нижней части втулки 20 присоединены корпус 31 монитора, ограждение 40 и трубопровод 42 гидробура, которым втулка 20 сообщает вращательное движение и определенную мощность.

Далее вода по каналам 16 и 19, размещенным в оси, поступает в кольцевую проточку 36, выполненную в корпусе 31, а из нее по каналам 34 и 35 поступает в насадки 39, из которых выходящими напорными струями разрушается порода, а образующаяся гидросмесь сбрасывается в забой.

Вода из канала 16 поступает также по каналам 32 и 33, размещенным в нитором глдросмесью поступает через отверстия 4:I предусмотренные в ограждении 40, в камеру 44 смег ения, из которой потоком воды, поступающей в гидроэлеватор по трубопроводу 45 к насадке 46, направляется в канал 17 и далее по шлангу 9 постуггает ". поверхность земли, где пульпа подвергается дальнейшей обработке — аналитическим исследованиям и.-н обсгащс пгю.

Шланги 8 и ., а так: е канат 10 соединены хомута и 11 образуя гибкую шланговую бурильную колонку, Хомуты 11 при подъеме колони. — î опорьг 3 снима-ются, а при спуске закрепляются гьа колонне, Шланги 8 и 9 прц подъе:1е под действием собственг ого веса УелЯДывагвтся в шлангоприемник 2 перемещаясь по

Роликам 4, размещенным на опоре 3, а канат 10 наыатывае" ся Hà i àpàáàê лебедки 6, снабженной тормозным устройством., для осуществления подъемноспускных операций.

Верхняя часть корпуса утяжелителя 13 выполнена в виде клина с тем, чтобы обеспечить извлечение колонны и рабочего органа из скважины при ее обрушении.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Буровая установка, содержащая транспортную базу, размещенную на ней опору с роликами и шлангоприемник для гибкои колонны, которая выполнена в виде шлангов для подвода энергоносителя к забойному рабочеггу органу и пульпопровода для отвода пульпы от забоя., средство для подачи энергоносителя к забойному рабочему органу, отличающаяся тем,что,. с целью повышения производительности в работе, забойный рабочий орган выполнен в виде ступенчатого утяжелителя, на меньшей ступени которого в нижней части размещен гидроэлеватор с насадкой, а в верхней — гидротурбина, вал которой жестко связан с гидромонитором гидробура. при этом в меньшей ступени утяжелителя выполнены осевые распределительный и пуль1559084 поотводящий каналы, причем шланг для подвода энергоносителя связан с распределительным каналом, который в свою очередь связан с гидроэлеватором и посредством радиальных каналов, выполненных и меньшей ступени утяжелителя — с гидротурбиной, гидромонитором и гидроб ром, а пульпоотводящий канал размещен соосно насадке гидроэлеватора и связан с пульпопроводом.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что вал гидротурбины выполнен в виде втулки с лопастями, торцовая часть которой, обращенная в сторону большей ступени утяжелителя, имеет коническую форму, а отводной канал гидротурбины выполнен в виде кольцевой щели, образованной между большей ступенью корпуса утяжелителя и торцом вала гидротурбины.

155909 -

Фие.2

1559084

Я-8

28 Ю

Составитель Е.Столбцов

Техред Л.Олийнык, Редактор АфМОтыль

Корректор А.Обручар

Заказ 825. Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035. Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101