Устройство для бурения горизонтальных скважин

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения горизонтальных или слабонаклонных скважин, в т.ч. спасательных эвакуационных в шахтных условиях. Цель - повышение надежности работы и уменьшение энергоемкости. Устройство включает цилиндрический корпус (К) 1 с режущей кромкой, расширитель 2, обсадную трубу 3, скрепленную с К 1, породоразрушающий инструмент 4, соединенный со шнековым ставом 5 с опережением относительно режущей кромки К 1, привод 6 става 5 и привод обсадной трубы. Передний конец К 1 выполнен в виде открытого вверх до диаметральной плоскости желоба 7. Расширитель 2 эксцентрично закреплен на верхней части К 1, выполнен в форме полукольца из штыревых скалывателей (С), сегментных пластин (П) и радиальных ребер. При этом П расположены между С и скреплены с ними. Ребра расположены между К 1 и С и скреплены с ними. Передние кромки С опережают передние кромки П. Передние кромки С и задние кромки П расположены над желобом 7. Передние кромки С выполнены с односторонними скосами, задние - с двусторонними, передние и задние кромки П - с односторонними скосами, а передние и задние кромки ребер - с двусторонними скосами. При работе привода 6 породоразрушающий инструмент 4 выбуривает опережающую скважину, далее ее расширяют рабочие кромки желоба 7 и расширитель 2. Последний образует вверху скважины компенсационную полость, предотвращающую защемление трубы 3 и К 1 в скважине. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1571194 (51) 5 Е 21 В 7/20, 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4350634/27-03 (22) 28. 12.87 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт (72) В. Г. Короленко, Ф. Ф. Бондаренко, Г. Г. Аксенов и 1О. А. Дубовцев (53) 622.245.124.622.243.42 (088.8) (56) Патент Ф РГ № 3246933, кл. Е 21 В 7/24, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1109506, кл. Е 21 В 7/20, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной пром-сти и м. б. использовано для бурения горизонтальных или слабонаклонных скважин, в т. ч. спасательных эвакуационных в шахтных условиях. Цель — повышение надежности работы и уменьшение энергоемкости. Устройство включает цилиндрический корпус {К) 1 с режущей кромкой, расширитель 2, обсадную трубу 3, скрепленную с К 1, породоразрушающий инструмент 4, соединенный со шнековым ставом 5 с опережением

2 относительно режущей кромки К 1, привод 6 става 5 и привод обсадной трубы. Перелний конец К 1 выполнен в виде открытого вверх до диаметральной плоскости желоба 7.

Расширитель 2 эксцентрично закреплен на верхней части К 1, выполнен в форме полукольца из штыревых скалывателей (С). сегментных пластин (П) и радиальных ребер.

При этом П расположены между С и скреплены с ними. Ребра расположены между K и С и скреплены с ними. Передние кромки С опережают передние кромки П. Передние кромки С и задние кромки П расположены над желобом 7. Передние кромки С выполнены с односторонними скосами, задние — — с двусторонними, передние и задние кромки

П вЂ” с односторонними скосами, а передние и задние кромки ребер — с двусторонними скосами. При работе привода 6 поролоразрушающий инструмент 4 выбуривает опережающую скважину, далее ее расширяют рабочие кромки желоба 7 и расширитель 2.

Последний образует вверху скважины компенсационную полость, прелотвращающую защемление трубы 3 и К в скважине.

1 з. п. ф-лы, 3 ил.!

57!194

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения горизонтальных или слабонаклонных скважин, в том .,числе спасательных эвакуационных в шахтных условиях.

Цель изобретения — повышение надежности работы и уменьшение энергоемкости.

На фиг. показан общий вид устройства; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— вид А на фиг. 1.

Устройство для бурения горизонтальных скважин включает цилиндрический корпус 1, с режущей кромкой (не показано), расширитель 2, обсадную трубу 3, скрепленную с корпусом l, породоразрушающий инструмент 4, соединенный со шнековым ставом 5 с опережением относительно режущей кромки корпуса, привод 6 шнекового става и привод обсадной трубы (не показан). Передний конец корпуса выполнен в виде открытого вверх до диаметральной плоскости желоба 7. Сверху в корпусе 1 выполнено окно 8. Расширитель эксцентрично закреплен на верхней части корпуса !, выполнен в форме полукольца и состоит из штыревых скалывателей 9, сегментных пластин 10 и радиальных ребер 11, пластины 10 расположены между скалывателями 9 и скреплены с ними. Ребра 11 расположены между скалывателями 9 и корпусом 1. Рабочие поверхности скалывателей, пластин и ребер выполнены в виде режущих кромок, передних и задних (не обозначены). Передние кромки скалывателей и ребер, а также задние кромки пластин расположены Йад открытым желобом 7, передние кромки скалывателей

9 имек>т односторонние скосы, а задние кромки с двусторонними скосами, передние и задние кромки пластин 10 имеют односторонние скосы, а передние и задние кромки ребер

1 l двусторонние скосы. Передние кромки пластин 10 размещены с отставанием относительно передних кромок скалывателей 9.

Обсадная труба 3 для удобства монтажа и демонтажа выполнена из полуцилиндрических желобов (не обозначены), устанавливаемых с перекрытием между собой на половину их длины.

Породоразрушающий инструмент 4 выполнен в виде трехлучевой коронки со ступицей и с опережающим крестовым забурником. Режущие лучи коронки установлены под углом, равным углу навивки лопасти шнека.

Коронка соединена со шнеком ступицей.

Породоразрушающий инструмент 4 и шнек 5 выполнены равными по диаметру и установлены с опережением относительно расширителя 2 на величину, не меньшую величины опережения расширителя относительно верхней части корпуса l.

Устройство для бурения горизонтальных скважин работает следующим образом.

Для бурения скважины в подземной выработке устанавливают и раскрепляют привод 6, корпус 1, расширитель 2, породо30

40 сом, ребрами 11 и пластинами 10.

Формула изобретения

5

1О

25 разрушающий инструмент 4 и шнековый став 5.

При одновременной подаче на забой скважины породоразрушающего инструмента 4 со шнековым ставом 5 и цилиндрического корпуса 1 с расширителем 2, в работу сначала вступает породоразрушающий инструмент 4, выбуривая опережающую скважину, затем штыревые скалыватели 9 и радиальные ребра 11 производят скалывание породы в выбуренную скважину, а сегментные пластины 10 срезают гребешки, оставшие- ся между штыревыми скалывателями 9.

Отбитая инструментом 4 и расширителем 2 порода попадает в желоб 7, захватывается шнековым ставом 5 и транспортируется из скважины за ее пределы. Перемещаясь вперед, расширитель 2 разрабатывает над корпусом l компенсационную щель, исключающую возможность защемления корпуса 1 и обсадной трубы 3 и позволяет трубе 3 беспрепятственно продвигаться по скважине вперед и назад — при извлечении.

При работе расширителя основную работу по разрушению породы производят скалыватели 9 и пластины 1О, когорые срезают оставшиеся между скалыьателями 9 гребешки своими передними кромками. Если гребешки больше, то в работе участвуют и ребра !1.

После выбуривания скважины на ход, равный длине секции обсадной трубы 3, производят наращивание крепи и шнекового става. Затем цикл бурения повторяют до достижения проектной длины скважины. Штыревые скалыватели 9 удерживают корпус 1 от проворачивания.

При извлечении трубы 3 и корпуса l, в случае сужения скважины, штыревые скалыватели 9 и радиальные ребра (их задние кромки) в породе будут проделывать только борозды, не нарушая массив породы, а срез породы между бороздами осуществляют сегментные пластины 10 задними кромками. Разрушенная при обратном ходе порода частично попадает через окна 8 в корпус, а частично — в желоб корпуса через полости расширителя, образованные между корпу1. Устройство для бурения горизонтальных скважин, включающее цилиндрический корпус с режущей кромкой, обсадную трубу, соединенную с корпусом, расширитель, установленныи на корпусе, шнековыи став, размещенный в корпусе и в обсадной трубе, породоразрушающий инструмент, соединенный со шнековым ставом с опережением относительно режущей кромки корпуса, и приводы шнекового става и обсадной трубы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения энергоемкости, передний конец ксрпуса выполнен в

1571! виде открытого вверх до диаметральной плоскости желоба, а расширитель выполнен в форме полукольца, прикрепленного эксцентрично к верхней части корпуса и состоящего из штыревых скалывгтелей с передней и задней кромками, сегментных пластин с передней и задней кромками, расположенных между скалывателями и скрепленных с ними, и ребер с передними и задними кромками, расположенных между корпусом и штыревыми скалывателями и скрепленных с ними, при этом передние кромки штыревых скалывателей расположены с опережением относитель94

6 но передних кромок сегментных пластин, а передние кромки штыревых скалывателей и задние кромки сегментных пластин расположены под желобом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что передние кромки штыревых скалывателей выполнены с односторонними скосами, а задние с двусторонними, при этом передние и задние кромки сегментных пластин выполнены с односторонними скосами, а передние и задние кромки ребер — с двусторонними скосами.

1571194

Составитель Л. Черепенкина

Редактор И. Сегляник Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ !493 Тираж 496 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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