Буровая штанга для машин вращательного действия

 

Использование: при бурении скважин вращательным способом. Сущность изобретения: на теле штанги закреплены износоустойчивые кольца на расстоянии друг от друга, увеличивающемся к верхнему концу штанги. Наружный диаметр колец и наружный диаметр тела штанги выбирают из соотношения dK/dui 1,01 - 1,2, где d - наружный диаметр кольца; dm - наружный диаметр тела штанги. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4888801/03 (22) 21.09.90 (46) 30.05.93. Бюл. № 20 (75) П,А.Абашин, В.И.Борисов, А.Л. Гапоненко, А,Д.Зайцева, A.ß.Íèêîëåíêî и Л.Л.Юркевич (56) Патент E P ¹ 0246387, кл. Е 21 В 17/042, 1987.

Патент Франции N 2517357, кл. Е 21 В

17/22, 1983.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при производстве буровых инструментов, в частности буровых штанг.

Цель изобретения — расширить технологические возможности и повысить эксплуатационные свойства, Поставленная цель достигается тем, что в буровой штанге для машин вращательного действия, включающей тело штанги цилиндрической формы с постоянным диаметром по всей длине, изногоустойчивая облицовка выполнена в виде колец, закрепленных на теле штанги, причем наружный диаметр колец и наружный диаметр тела штанги выбирают иэ соотношения — "= 1,01-1,2. ош где d — наружный диаметр кольца:

d» — наружный диаметр тела штанги.

На чертеже схематично показана буровая штанга.

Буровая штанга лая машин я \!LIRTpльного действия с щепжи TPtlo 1 ннан и llè„„Я2„„1818455 А1 (54) БУРОВАЯ ШТАНГА ДЛЯ МАШИН ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Использование: при бурении скважин вращательным способом. Сущность изобретения: на теле штанги закреплены износоустойчивые кольца на расстоянии друг от друга, увеличивающемся к верхнему концу штанги. Наружный диаметр колец и наружный диаметр тела штанги выбирают иэ соотношения бк/d» = 1,01 - 1,2, где бк— наружный диаметр кольца: d» — наружный диаметр тела штанги. 1 ил. линдрической формы с центральным каналом 2 под рабочий агент и реэьбовым участком 3 для соединения с последующей буровой штангой, износоустойчивую облицовку 4 на резьбовом участке 3 и дополнительную износоустойчивую облицовку 5 по всей длине свободной поверхности стержнеобразного элемента, выполненную в виде колец 6, закрепленных на теле штанги на расстоянии друг от друга, увеличивающемся к верхнему концу штанги, причем наружный диаметр колец и наружный диаметр тела штанги выбираются иэ соотношения — = 1,01-1,2; (к ош где dê — наружный диаметр кольца;

4ш — наружный диаметр тела штанги.

Облицовка в виде колец выполнена методами порошковой металлургии, в частности напылением или наплавкой.

Буровая штанга для машин вращательного действия работает следующим п6раэом.

При работе буровой штанги Рабочий агент, т.е, воздушно-водяная смесь, l10 цен1818455 трал ьному каналу 2 тела штанги 1 поступает в забой скважины. Часть ее попадает в кольцевую камеру между штангой и скважиной. В нижней части скважины воздушноводяная смесь имеет максимальное давление и вследствие этого оказывает здесь. как и необходимо, наиболее эффективное действие на буровую мелочь.

Плотность шлама у забоя скважины меньше нежели в устье скважины. Следовательно, и скорость вращения шлама у забоя больше. Износ штанги в результате взаимодействия со шламом и агрессивной средой также будет больше, чем у устья скважины, где плотность и скорость вращения шлама ме н ьше. Поэтому благодаря оп ределен ному соотношению диаметров колец и тела штанги, а также их взаиморазмещению создается турбулентный поток, образующий завихрения. способствующие удержанию шлама между кольцами, т.е, во впадинах между ними.

При движении основного потока шламовой воздушно-водяной смеси вдоль стержневого элемента штанги, кольца, наружный диаметр которых «1к составляет

1,01-1,2 наружного тела диаметра штанги («1 ), препятствуют движению основного потока, отличают его и создают при этом турбулентные потоки, Как установлено экспериментально, при значениях наружного диаметра колец в пределах (1,01-1,2) d i турбулентность потока образует завихрения, способствующие удержанию шлама во впадинах рельефа, не препятствуя при этом основному потоку, который выносит шлам.

Движение частиц во впадинах между кольцами с меньшей скоростью создает условия для образования защитного слоя из шлама, который защищает необлицованные поверхности штанги от износа, Таким образом обеспечивается эффективная защита поверхности штанги от износа, обусловленная расширением ее технологических возможностей, заключающихся в создании в процессе работы защитного слоя на ее поверхности и повышение эксплуатацион10 ных свойств.

Промышленные испытания штанг, имеющих на поверхности износоустойчивую облицовку в виде отдельных колец, подтвердили ее высокие эксплуатационные свойства. Штанги согласно изобретению испытаны в промышленных условиях на рудниках РПО "Кривбассруда". Установлено, что расход серийных атанг ШВТ-3М в

1.3 раза выше расхода штанги, изготовлен20 ных согласно изобретению.

Формула изобретения

Буровая штанга для машин вращательного действия, включающая тело штанги цилиндрической формы с постоянным

25 диаметром по всей длине и износоустойчивую облицовку, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышение эксплуатационных свойств, износоустойчивая облицовка

30 выполнена в виде колец, закрепленных на теле штанги на расстоянии друг от друга, увеличивающемся к верхнему концу штанги, причем наружный диаметр колец и наружный диаметр тела штанги выбирают".я

35 дк из соотношения —" = 1,01 - 1,20, где д .—

«1 k наружный диаметр кольца; dLU — наружный диаметр тела штанги.

Составитель П.Абашин

Редактор З,Ходакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Êåðåöìàí

Заказ 1930 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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