Устройство для бурения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социапистическик

Республик

<>848564 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1307,79 (21) 2796943/22-03 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (51)М. Кл.з

Е 21 В 10/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий °

Опубликовано 230781 Бюллетень М9 27

Дата опубликования описания 230781 (53) УДК 622. 2 3 3..051(088.8) Б. М. Шмаков, В. П. Кузьминский, С. В. Баламутенко, И. И. Кулишенко, Л. М. Хныкин и В. Ф. Васильченко (72) Авторы изобретения

Горловский филиал Донецкого ордена Трудового Красного

Знамени политехнического института Министерства высшего и среднего специального образования Украинской CCP

Из обретен ие от носится к горному делу, а именно к устройствам для бу рения скважин.

Известно устройство для бурения скважин, содержащее з абурник, оправку и установленные на ней спиральные секции с резцами (13 .

Недостатком этого устройства является малая направленность буримой 0 скважины.

Известно также устройство для бурения скважин, содержащее забурник, оправку, установленные на ней спи ральные секции с резцами и упорами, каждая иэ которых снабжена балансировочным приспособлением, размещенным под углом к оси вращения инструмента, и уплотнения, установленные между оправкой и торцами секций.

Данное устройство позволяет повысить направленность буримой скважины 2 .

Однако при бурении скважин по угольным пластам с высокой газодинамической активностью, сопровождаемой внезапными микровыбросами угля и пород в скважине, наблюдается преждевременный выход из строя уплотнений устройства. Это приводит к попаданию разрушаемого материала во внутренние.полости секции, заклинива- З0 нию их и прекращению балансирования что снижает надежность работы устройства, а иногда приводит к полному прекращению его работы. цель изобретения — повышение надежности и долговечности работы устройства за счет увеличения срока службы уплотнений.

Поставленная цель достигается тем, что уплотнения выполнены в виде пары конусообразных колец и закрепленных в торцах смежных спиральных секций втулок со сферическими наружными поверхностями, при этом внутренние конусные.поверхности колец сопряжены с указанными поверхностями втулок, а между кольцами размещены регулировочные прокладки.

На фиг. 1 изображено устройство для бурения скважин, общий вид; на фиг. 2 — вид A на фиг. 1; на фиг.3 узел уплотнения в увеличенном масштабе.

Устройство содержит забурник 1, оправку 2, спиральные секции 3 — 6 с резцами 7 и упорами 8. B расточке корпуса каждой секции размещено под углом к оси вращения- инструмента балансировочное приспособление, включающее диаметральную ось 9, плунжер

848564 10, пружину 11 и регулировочный винт 12. Между оправкой и торцами секций установлены уплотнения, выполненные в виде пары конусообразных колец 13 и 14 и закрепленных в .торцах смежных секций втулок 15 и

16 со сферическими наружными поверхностями, причем внутренние конусные поверхности колец сопряжены с указанными поверхностями втулок, а для обеспечения необходимого усилия прижатия контактирующих поверхностей между кольцами 13 и 14 размещены регулировочные прокладки 17.

Устройство для бурения скважин работает следующим образом.

При бурении скважин в однородном массиве на диаметрально расположенные резцы 7 спиральных секций 3 - 6, установленных в одной плоскости резания, действуют равные силы, которые не создают перекосов секций относительно плоскости резания, в результате чего устройство сохраняет движение по заданному направлению.

При стрече резца с крепким включением в неоднородном массиве на секцию, например секцию 6,» действует отклоняющее усилие, вызывающее поворот этой секции в сторону крепкого включения до тех пор, пока она не вступит в контакт со стенкой скважины через упор 8, в результате чего нагрузки на рецы выравниваются и устройство не получает бокового смещения. Освобождение резцов от неравномерной нагрузки возвращает секцию в исходное положение.

При повороте той или иной спиральной секции сопряженные поверхности конусообразных колец 13 и 14 и втулок 15 и 16 скользят относительно друг друга, сохраняя плотный контакт эа счет необходимого усилия прижатия, 10 чем достигается увеличение срока службы уплотнения при надежной герметиэации внутренних полостей секций.

Такое выполнение устройства для бурения скважин обеспечивает его надежную работу и длительную эксплуатацию, особенно в условиях угольных пластов с высокой газодинамической активностью.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, содержащее эабурник, оправку, установленные на ней спиральные секции с резцами и упорами, каждая иэ которых снабжена балансировочным приспособлением, размещенным под углом к оси вращения инструмента, и уплот20 нения, установленные между оправкой и торцами секций, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности работы устройства эа счет увеличения 5 срока службы уплотнений, последние выполнены в виде пары конусообразных колец и закрепленных в торцах смежных спиральных секций втулок со сферическими наружными поверхностями, при этом внутренние конусные поверхности колец сопряжены с указанными поверхностями втулок, а между кольцами размещены регулировочные прокладки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 418608, кл, Е 21 С 13/00, 1972.

2 . Авторское свидетельство СССР

40 по заявке Р 2607160/22-03, 1978 (прототип).

84 8564

Тираж б27 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6028/31

Филиал ППП Пат"нт, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Якимов

Редактор В, Иванова Техред А.Ач Корректор H. Швыдкая