Устройство для бурения

 

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в горных породах. Устройство содержит по меньшей мере один рабочий инструмент в виде тела вращения, оснащенного породоразрушающими элементами. Рабочий инструмент установлен на оси, связанной с водилом, соединенным с приводной штангой. Оси рабочих инструментов расположены под углом меньше 90° к оси приводной штанги. Вершина угла обращена в направлении бурения. В устройстве предусмотрено средство для регулирования угла между осью рабочего инструмента и осью приводной штанги, которое выполнено в виде опорной тяги, один конец которой соединен с осью рабочего инструмента, а другой расположен на приводной штанге с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации на ней. Водило шарнирно соединено с приводной штангой и рабочим инструментом. Задача изобретения - повышение эффективности бурения за счет улучшения условий обработки забоя и обеспечение бурения скважин переменного сечения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в горных породах.

Известно устройство для бурения скважин [1], включающее вращающийся корпус, в котором установлены с возможностью вращения рабочие инструменты в виде дисков, оснащенных алмазными резцами. Устройство предназначено для бурения по крепким породам. Недостатком устройства является большой износ рабочих инструментов по периферии скважины и неравномерность этого износа.

Известно также устройство для бурения скважин [2], включающее приводной вал (штангу) и установленные на нем вращающиеся независимо рабочие инструменты в виде оснащенных породоразрушающими элементами тел вращения, установленных на осях, связанных с водилами, соединенными с приводным валом. Для этого устройства характерна недостаточно эффективная обработка зон забоя, прилегающих к стенкам скважины. Кроме того, это устройство не позволяет бурить скважины переменного сечения.

Задача изобретения - повышение эффективности бурения за счет равномерности обработки забоя и обеспечение бурения скважин переменного сечения.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью устройства для бурения, содержащего по меньшей мере один рабочий инструмент в виде оснащенного породоразрушающими элементами тела вращения, установленного с возможностью вращения на оси, связанной с водилом, соединенным с приводной штангой, за счет того, что ось рабочего инструмента расположена под углом меньше 90o к оси приводной штанги, причем вершина угла обращена в направлении бурения.

В устройстве предусмотрено средство для регулирования угла между осью рабочего инструмента и осью приводной штанги. Указанное средство может быть выполнено в виде опорной тяги, один конец которой соединен с осью рабочего инструмента, а другой расположен на приводной штанге с возможностью перемещения вдоль него и фиксации.

Рабочий инструмент может быть снабжен приводом его вращения, встроенным в корпус инструмента.

На фиг. 1 представлен вариант предлагаемого устройства с двумя рабочими инструментами; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство содержит приводной вал (центральную вращающуюся штангу 1); два рабочих инструмента 2, представляющих собой набор насаженных на общую ось коронок 3, оснащенных породоразрушающими элементами 4; шарнирно соединенные с вращающейся штангой 1 и рабочими инструментами водила 5; независимые приводы 6 рабочего инструмента; а также механизм изменения угла наклона инструментов 2, состоящий из опорных тяг 7, шарнирно связанных с инструментами 2, и узла 8 соединения тяг 7 с центральной штангой 1.

В качестве примера описывается вариант с двумя рабочими инструментами, однако возможны варианты с большим числом рабочих инструментов или с одним инструментом, оси рабочих инструментов 2 расположены в плоскостях, параллельных оси центральной приводной штанги 1, и наклонены к этой оси под острым углом, вершина которого направлена к забою буримой скважины. Рабочие инструменты 2 имеют форму тел вращения и могут быть цилиндрическими (как на чертеже), коническими, гиперболическими и т.д.

Оси рабочих инструментов 2 связаны с приводной штангой 1 тягами 7, концы которых могут перемещаться (например, вручную) вдоль штанги 1 с фиксацией в определенном положении (например, с помощью пальца или чеки, вставляемых в отверстия штанги 1 и узла 8), что позволяет менять угол наклона осей рабочих инструментов относительно оси приводной штанги, обеспечивая тем самым увеличение или уменьшение диаметра проходимой штанги.

Точки крепления тяг 7 к осям рабочих инструментов 2 могут быть расположены как на концах инструментов, так и со смещением, причем во избежание образования целиков при обработке забоя величина смещения на одном инструменте должна отличаться от величины смещения на другом инструменте. Если тяги крепятся к концам рабочих инструментов, то узлы крепления не должны выходить за пределы диаметра скважины.

Двигатели 6, приводящие во вращение рабочие инструменты, встроены в их корпуса, причем энергоподводящие коммуникации вмонтированы в узлы крепления инструментов к приводной штанге. Возможна также передача вращения рабочим инструментам от приводной штанги посредством механической передачи.

Устройство работает следующим образом Встроенные двигатели 6 приводят во вращение рабочие инструменты 2. Одновременно приводная штанга вращает все устройство. Таким образом, рабочие инструменты совершают планетарное движение, обрабатывая своими породоразрушающими элементами 4 забой. При необходимости изменения сечения буримой скважины узел 8 перемещают вдоль приводной штанги в соответствующую сторону, увеличивая или уменьшая тем самым наклон рабочих инструментов по отношению к оси приводной штанги и, следовательно, изменяя диаметр проходки.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1. Патент Великобритании N 2167107, E 21 В 10/46, 1986.

2. Авт. св. СССР N 1566019, E 21 С 27/24, 1990, бюл. N 19.

Формула изобретения

1. Устройство для бурения, содержащее по меньшей мере один рабочий инструмент в виде оснащенного породоразрушающими элементами тела вращения, установленного с возможностью вращения на оси, связанной с водилом, соединенным с приводной штангой, отличающееся тем, что ось рабочего инструмента расположена под углом меньше 90o к оси приводной штанги, причем вершина угла обращена в направлении бурения, при этом в устройстве предусмотрено средство для регулирования угла между осью рабочего инструмента и осью приводной штанги, которое выполнено в виде опорной тяги, один конец которой соединен с осью рабочего инструмента, а другой расположен на приводной штанге с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации на ней, причем водило шарнирно соединено с приводной штангой и рабочим инструментом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочий инструмент снабжен приводом его вращения, встроенным в корпус инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Сверло // 2147265

Изобретение относится к области бурения скважин и может использоваться при конструировании, изготовлении и эксплуатации буровых долот

Изобретение относится к системе для замены на месте в полевых условиях режущего элемента земляного бура и, в частности, к системе для замены буровых головок или/и буров-расширителей для выбора проб грунта

Изобретение относится к устройству, связанному с заменой на месте режущего элемента земляного бура и, в частности, для замены на месте буровых головок или/и буров-расширителей для выбора проб грунта

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту режущего действия и преимущественно может быть использовано при бурении скважин в горных породах на карьерах и разрезах, а также в геологоразведочном бурении

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для установки шарошек в долото с задней его стороны

Изобретение относится к горной промти и м.б

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту и может быть использовано при бурении взрывных скважин на карьерах, шахтах, а также при глубоком бурении технологических скважин

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения, преимущественно, сплошным забоем

Изобретение относится к способу и системе для введения текучей среды в ствол скважины, образованный в подземном пласте

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна

Изобретение относится к усовершенствованию модульного бурового долота с неподвижными режущими элементами и его корпуса и способам их изготовления

Группа изобретений относится к буровым долотам, способам их изготовления и способам бурения скважины с использованием этих долот. Технический результат заключается в меньшей агрессивности долота при бурении криволинейных участков и большей агрессивности при бурении прямолинейных участков скважин. Устройство бурового долота содержит по меньшей мере один профиль режущей части лопасти, имеющий конический участок, и по меньшей мере один резец на этом коническом участке, переходящий из выдвинутого положения во вдвинутое, когда нагрузка, приложенная к буровому долоту, равна предельному значению или превышает его, причем глубина врезания для бурового долота больше в выдвинутом положении, чем во вдвинутом. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к шарошечным буровым долотам. Технический результат заключается в защите кромки затылка ноги шарошечного долота. Шарошечное буровое долото содержит корпус, ногу, опорный вал, шарошку, по меньшей мере одну предварительно сформированную пластину из твердого материала с нижней поверхностью и адгезивный материал, прикрепляющий нижнюю поверхность пластины из твердого материала к поверхности ноги, главным образом согласованной с нижней поверхностью пластины из твердого материала. 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к шарошечным долотам для вращательного бурения. Технический результат заключается в защите кромки затылка лапы долота. Шарошечное долото для вращательного бурения содержит корпус; лапу с кромкой поверхности; вал подшипника, выходящий из лапы; конус, установленный на валу подшипника; по меньшей мере одну предварительно сформированную твердосплавную пластину, содержащую кромку и нижнюю поверхность; и связующее вещество, присоединяющее нижнюю поверхность твердосплавной пластины к, по существу, соответствующей поверхности лапы, причем кромка твердосплавной пластины ограничивает, по меньшей мере, часть поверхности кромки лапы. 18 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к буровой технике для бурения и расширения скважин различного назначения в разных по крепости горных породах. Технический результат заключается в повышении надежности, технологичности и точности установки сменных шарошечных секций расширителя. Буровой шарошечный расширитель со сменными шарошечными секциями содержит вал с элементами присоединения и корпус, в котором своими хвостовиками устанавливаются шарошечные секции, причем гнезда для установки сменных шарошечных секций изготовлены в виде полукруглых отверстий, а хвостовики секций выполнены в форме вала полукруглого сечения. Между поверхностями полукруглого сечения гнезда корпуса и хвостовика секции применены две переходные втулки, одна из которых приварена к гнезду корпуса, а другая - к хвостовику секции, при этом в осевом направлении секции фиксируются винтовым соединением. 2 ил.
Наверх