Устройство для бурения скважин

 

Союз Соввтскик

Соцнапистнчесиив

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tits 866166 (6! ) Дополнительное к авт. санд-ау (22) Заявлено 130479 {24 ) 2752562/22-03 с присоединением заявки At (23) Приоритет

Опубликовано 23t098<- емоллетень М 35

Дата опубликования описания 25098! (5l)N. Кл.

Е 2! С 7/00

9еудэрстеаеи!! квнвтет

СССР ае делан кэвбретеккв н втерытяв (5З УД 622.

807 002 54 (088.8) А.И. Осипов, В.И. Важов, В.И. Тол онцев и О.Г. Бондаренко

Всесоюзный научно-исследовательскийнйстиаут золота/ и редких металлов (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для сухого обеспыливания при вибровращательном бурении скважин.

Известно обеспыливающее устройст$ во для буровых станков, включающее зонт-герметизатор устья скважины, пылеотводную магистраль, циклон-фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки, пылепроводные магистрали и венти- ® лятор-побудитель тяги в пылеулавливающей системе (!1 .

Недостатком известного устройства является установка пылеприемных устройств у устья скважины, осуществляемая из-за отсутствия специальных механизмов вручную, что требует значительных затрат труда и времени, удлиняющих цикл бурения и снижающих производительность бурильного станка.

Наиболее близким пв технической сущности является вибровращателцный станок СБВ-!25 конструкции ВНИИ.-1 со шламопылеулавливающнм устройством, предназначенным для уборки шлама от устья скважины и обеспыливания воздуха в зоне работы станка, который состоит иэ вибровращательной бурильной. каретки, упруго соединенной с под рессоренной площадкой, на которой установлены двигатели вибратора и вращателя. Каретка жестко соединена с буровым ставом. Подача сжатого воз-, духа осуществляется через вертлюг нагнетательного трубопровода. !!!ламопылеулавливающее устройство состоит иэ герметиэатора, устанавливаемого иад устьем скважины и соединенного отводным шпамопроводом с бункером, расположенным на раме ходовой части cTcLHKB, Под действием вакуума, создаваемого эжектором,,шлам, вьдуваемый из скважина, поступает по шламопроводу в бункер, где шлам и крупные частицы пыли оседают, а мелкие выносятся эжектором в атмосферу. Открытие бункера осуществляется пневмоцилиндром, а для лучшей очистки

866166 стенок бункера от налипшего шлама к одной из его стенок прикреплен пневмовибратор 1.2) .

Недостатками известного устройства являются наличие зонта-герметизатора, на установку которого требуется время> а также большой расход сжатого воздуха компрессорной установкой на эжектирование буровой мелочи, особенно крупной фракции, на поверхность. Указанные недостатки удлиняют цикл бурения и.снижают производительность бурильного станка.

Цель изобретения — повьппение производительности устройства и увеличение эффективности шламопылеулавливания.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным вертлюгом и внешней шнековой трубой, нижняя часть которой выполнена перфори— рованной, установленной на бурильной трубе с кольцевым зазором между ними, при этом кольцевой зазор сообщен со шламопылеуловителем, который расположен на подрессоренной площадке, а дополнительный вертлюг размещен в верхней части внешней шнековой трубы.

На чертеже изображено устройство для бурения скважин.

Устройство состоит из вибровращательной каретки 1, связанной пружинами 2 с подрессоренной площадкой 3, на которой размещены двигатели вращателя 4 и вибратора 5, циклон грубой очистки 6, рукавный фильтр тонкой очистки 7 и отсасывающий вентилятор

8.. Вибровращательная каретка 1 колеб лется под действием шестерен-дебалан-. сов 9 и вращает через червячное колесо 10 буровой став, состоящий из внешней шнековой трубы 11 с расширителем 2 на нижнем конце бурильной трубы !3 с бурильной коронкой 14. Нижняя-часть шнековой трубы 11 перфорирована отверстиями 15.

На верхнем конце бурильной трубы .13 установлен вертлюг 16 нагнетательного трубопровода 17, а на верхнем конце внешней шнековой трубы 11 - дополнительный вертлюг 18 отсасывающего трубопровода 19.

Для соединения элементов шламопылеулавливающего устройства между собой использована полость подрессорен" ной площадки 3.

Работа агрегата осуществляется следующим образом.

10 !

4

После установки бурильного агрегата в рабочее положение через вертлюг

16 в бурильную трубу 13 нагнетается сжатый воздух. Одновременно включают отсасывающий вентилятор 8. Затем включают двигатели вращателя 4 и вибратора 5, вследствие чего шестерни-дебалансы 9 приводят вибровращательную каретку 1 в колебательное движение, которое передается буровому ставу.

Вращение буровой став получает от червячного колеса 10.

Вследствие разрушения забоя бурильной коронкой 14 и расширителем 12 происходит образование шлама разных фракций. Количество мелких фракций (пыли) практически не зависит от скорости бурения, тогда как количество крупных фракций находится в прямой зависимости от скорости бурения, т.е ° при бурении крепких пород шлам представлен только мелкими фракциями, а крупные фракции образуются при бурении средних и мягких пород. Это требует значительного увеличения производительности компрессора продувки.

Непроизводительные расходы воздуха при бурении крепких пород достигают значительных размеров. Разделение шлама в забое и раздельная транспортировка мелких и средних фракций воздухом, а крупных — шнековой трубой, позволяет резко снизить производительность компрессора.

Так как в межтрубном пространстве вентилятором 8 создается разрежение, то шлам средней и мелкой фракций засасывается через перфорированные отверстия 15 н далее подается по межтрубному пространству и через вертлюг 18 и циклон грубой очистки 6, где происходит отделение частиц средней фракции от мелкой. Частицы мелкой фракции транспортируются в рукавный фильтр тонкой очистки 7; откуда очищенный воздух вентилятором 8 удаляется в атмосферу.

Шлам крупной фракции удаляется из забоя на поверхность шнековой трубой 11 .

Вследствие вибрации бурильного става забивание перфорированных отверстий исключается.

С целью наиболее полного улавливания отсасывающей трубой шлама средней и мелкой фракции необходимо между стенками скважины и внешней трубой бурильного става направить вниз поток внешнего воздуха . Для этого про5 8 изнодитсльность отсасывающего вентилятора 8 должна быть выше производительности компрессора.

Расположение шламопылеулавливающего устройства на вибрирующей подрес1 соренной площадке способствует непрерывной очистке фильтров, исключает их забивание, что положительно сказывается на качестве пылеотделения, Кроме того, размещение элементов шламопылеулавливающего устройства на подрессоренной площадке позволяет увеличить осевое усилие бурильного органа на забой за счет увеличения веса подрессоренной площадки без увеличения ее металлоемкости выше необходимой по конструктивным соображениям, что влечет за собой повышение эффективности бурения при минимальном расходе металла.

Предлагаемая конструкция устройства для бурения скважин позволяет снизить расход сжатого воздуха, необходимого на продувку забоя скважины, примерно на ЗО, сокращает время вспомогательных операций вследствие ликвидации операции по установке зонтагерметизатора и повышает эффектив" ность отделения пыли в фильтрах.

66166 6 ную каретку, упруго соединенную с подрессоренной площадкой, бурильную трубу, соединенную вертлюгом с нагнетательным трубопроводом, и шламопылеуловитель, содержащий циклон, фильтр тонкой очистки и вентилятор, о т л ич а ю щ е е,с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и увеличения эффективности шла1р мопылеулавливания, устройство снабжено дополнительным вертлюгом и внешней шнековой трубой, нижняя часть которой выполнена перфорированной, установленной на бурильной трубе с коль цевым зазором между ними, при этом кольцевой зазор сообщен со шламопылеуловителем, который расположен на подрессоренной площадке,а дополнительный вертлюг размещен в верхней части внешней шнековой трубы.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, включающее вибровращательную бурильИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе р 1. Кутузов Б.Н. и др..Пневмотрангпортные и обеспыливающие системы бу-. ровых станков на карьерах. М., "Недра", 1970, с. 198-218, 2. Станок буровой вибровращательный СБВ-125. Руководство по эксплуатации 1296 Г РЭ. Магадан. Объединение

"Северовостокзолото", 1977, с. 12, !

3, 43, рис. 9 (прототип).

8661бб

16 17

Составитель И. Федяева

Редактор В. Лазаренко Техред И.Асталош

Корректор Г. Огар

Тираж 630 Подпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8030/52

Филиал IIOII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4