Анкерная опора для буровой установки

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к оснащению передвижных буровых установок, используемых также для бурения скважин в твердой породе. Технический результат заключается в снижении трудозатрат при установке и демонтаже анкерных устройств и в упрощении процессов закрепления в породе буровой установки и ее последующего демонтажа после окончания бурения. Для достижения технического результата предложена анкерная опора для буровой установки, содержащая анкерное устройство, выполненное с возможностью соединения с платформой буровой установки и с возможностью крепления к породе в заранее подготовленное в ней углубление. Согласно полезной модели, анкерное устройство (1) выполнено вакуумного типа, а опора дополнительно содержит обладающий механической прочностью и жесткостью воздуховодный трубопровод (2), выполненный с возможностью закрепления на платформе буровой установки и присоединения к насосу. Нижней частью воздуховодный трубопровод (2) герметично соединен с анкерным устройством (1) вакуумного типа, выполненным в виде цилиндрического насадка (5), с возможностью герметичной установки в выполненное в породе (3) углубление (4), с возможностью создания вакуума в углубленном пространстве под опорой. При этом цилиндрический насадок (5) снабжен внешним опорным выступом (6) цилиндрической формы над заглубленной частью насадка и уплотнительной втулкой (7) из эластичного материала, расположенной под внешним опорным выступом (6) и выполненной с возможностью плотного прилегания к стенке верхней части углубления (4) и к горизонтальному участку породы на окружающей углубление поверхности. 1 илл.

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к оснащению передвижных буровых установок, используемых также для бурения скважин в твердой породе.

Известна буровая установка, предназначенная для бурения и ремонта скважин, имеющая транспортную базу в виде тягача с полуприцепом, на раме которого закреплена платформа с установленным на ней буровым оборудованием (Патент РФ RU 2213194 С1, дата приоритета 23.01.2002, дата публикации 27.09.2003, Большаков Ю.А. и др., RU).

Недостатком данного устройства является то, что усилие подачи бурового става ограничивается массой буровой установки.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является анкерная опора фрикционного типа, используемая в буровой установке, принятой в качестве прототипа, содержащей платформу с буровой мачтой и буровым оборудованием, платформа снабжена двумя закрепленными на ней опорами, заглубленными в грунт и выполненными в виде анкерных устройств фрикционного типа, расположенных в одной вертикальной плоскости с буровой мачтой и равноудаленных от нее (Патент РФ RU 116559 U1, дата приоритета 19.12.2011, дата публикации 27.05.2012, Бражников А.В. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа являются повышенные трудозатраты при установке и демонтаже анкерных устройств фрикционного типа после окончания процесса бурения в связи с необходимостью преодоления сопротивления сил сцепления анкерных устройств с грунтом.

Задачей полезной модели является снижение трудозатрат при установке и демонтаже анкерных устройств путем усовершенствования этих устройств и упрощения процессов закрепления в породе буровой установки и ее последующего демонтажа после окончания бурения.

Для решения поставленной задачи предложена анкерная опора для буровой установки, содержащая анкерное устройство, выполненное с возможностью соединения с платформой буровой установки и с возможностью крепления к породе в заранее подготовленное в ней углубление. Согласно полезной модели, анкерное устройство выполнено вакуумного типа, а опора дополнительно содержит обладающий механической прочностью и жесткостью воздуховодный трубопровод, выполненный с возможностью закрепления на платформе буровой установки и присоединения к насосу, нижней частью воздуховодный трубопровод герметично соединен с анкерным устройством вакуумного типа, выполненным в виде цилиндрического насадка, с возможностью герметичной установки в выполненное в породе углубление, с возможностью создания вакуума в углубленном пространстве под опорой, при этом цилиндрический насадок снабжен внешним опорным выступом цилиндрической формы над заглубленной частью насадка и уплотнительной втулкой из эластичного материала, расположенной под внешним опорным выступом и выполненной с возможностью плотного прилегания к стенке верхней части углубления и к горизонтальному участку породы на окружающей углубление поверхности.

Воздуховодный трубопровод может быть изготовлен, например, из стали.

Анкерное устройство вакуумного типа может быть прикреплено к воздуховодному трубопроводу, например, с помощью уплотненного фланцевого соединения.

Уплотнительная втулка анкерного устройства может быть выполнена, например, из резины.

Оснащение платформы буровой установки анкерной опорой в виде устройства вакуумного типа, содержащего закрепленный на конце механически прочного и жесткого воздуховодного трубопровода, прикрепленного к платформе, цилиндрический насадок, погруженный в заранее подготовленное в породе углубление, пространство внутри которого изолировано от атмосферы гибкой эластичной уплотнительной втулкой, плотно прилегающей к стенке верхней части углубления, а также к горизонтальному участку породы на окружающей углубление поверхности, обеспечивает создание вакуума (разряжения) в углубленном пространстве под втулкой при работе насоса, к которому присоединен упомянутый воздуховодный трубопровод, что позволяет создавать противодействующее усилие, препятствующее отрыву платформы буровой установки от породы при подаче бурового снаряда в забой, а тем самым, повысить максимально возможное усилие подачи бурового става на величину, равную силе притяжения анкерного устройства к породе. При отсутствии же анкерного устройства вакуумного типа максимально возможное усилие подачи бурового става ограничивается массой буровой установки.

Применение анкерного устройства вакуумного типа позволяет существенно упростить процессы закрепления в породе буровой установки и ее последующего демонтажа после окончания бурения. При этом для закрепления буровой установки в породе достаточно поместить анкерное устройство вакуумного типа в предварительно подготовленное в породе углубление, обеспечить плотное прилегание эластичной втули анкерного устройства к стенке верхней части этого углубления, а также к горизонтальному участку породы на окружающей углубление поверхности. Демонтаж анкерного устройства сводится к отключению насоса, отсоединению воздуховодного трубопровода от анкерного устройств и извлечению его из углубления в породе, на что требуется преодолеть только силу тяжести анкерного устройства.

При этом для извлечения анкерного устройства вакуумного типа из углубления в породе требуется применить значительно меньшие усилия, чем для извлечения анкерных устройств фрикционного типа, поскольку в последнем случае требуется преодолеть не только силу тяжести последних, но и силу сцепления анкерных устройств фрикционного типа с породой.

Вследствие этого процессы установки и демонтажа анкерного устройства вакуумного типа упрощаются по сравнению со случаем применения анкерных устройств фрикционного типа.

На чертеже схематично показана анкерная опора для буровой установки, продольный разрез.

Анкерная опора для буровой установки содержит анкерное устройство 1 вакуумного типа и обладающий механической прочностью и жесткостью воздуховодный трубопровод 2, выполненный с возможностью присоединения к воздушному насосу (условно не показано). Анкерное устройство 1 вакуумного типа выполнено с возможностью закрепления в грунте 3, в заранее выполненном в нем углублении 4, с возможностью создания вакуума в углубленном пространстве под опорой. При этом анкерное устройство 1 вакуумного типа содержит цилиндрический насадок 5, снабженный внешним опорным выступом 6 цилиндрической формы над заглубленной частью насадка и резиновой уплотнительной втулкой 7, расположенной под внешним опорным выступом. 6. В рабочем состоянии цилиндрический насадок 5 с помощью уплотнительного фланцевого соединения 8 герметично соединен с воздуховодным трубопроводом 2, который верхней частью прикреплен к платформе буровой установки (условно не показано), а уплотнительная втулка 7 установлена в углублении 4 плотно прилегающей к стенке верхней части углубления и к горизонтальному участку породы на окружающей углубление поверхности.

Анкерная опора для буровой установки используется следующим образом.

Перед началом буровых работ в породе 3 выполняют углубление 4, а к платформе буровой установки крепят воздуховодный трубопровод 2 (условно не показано). В углубление 4 устанавливают анкерное устройство 1 вакуумного типа, снабженное цилиндрическим насадком 5 с внешним опорным выступом 6 цилиндрической формы и уплотнительной втулкой 7. Затем анкерное устройство 1 присоединяют к воздуховодному трубопроводу 2 с помощью уплотнительного фланцевого соединения 8. Воздуховодный трубопровод 2 соединяют с воздушным насосом, расположенным на платформе буровой установки (условно не показано). После включения в работу воздушного насоса в пространстве углубления 4 под втулкой 7 анкерного устройства создается вакуум (разряжение), и, как следствие, возникает сила притяжения анкерной опоры к породе, препятствующая отрыву платформы буровой установки от породы. Противодействие анкерного устройства вакуумного типа отрыву платформы буровой установки от породы позволяет повысить максимально возможное усилие подачи бурового снаряда, ограниченное при отсутствии анкерного устройств массой буровой установки, на величину, равную силе притяжения анкерного устройства к породе. По окончании бурения после отключения воздушного насоса, отсоединяют воздуховодный трубопровод 2 от цилиндрического насадка 5, после чего анкерное устройство 1 вакуумного типа извлекают из углубления 4 в породе, преодолевая при этом только силу тяжести анкерного устройства.

Таким образом, процессы закрепления в породе и демонтажа анкерного устройства вакуумного типа по окончании бурения менее трудозатраты, что упрощает эксплуатацию анкерной буровой установки по сравнению с применением в ней анкерных устройств фрикционного типа, и также обеспечивает увеличение усилия подачи бурового става без увеличения массы буровой установки.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой анкерной опоры для буровой установки, снабженной анкерным устройством вакуумного типа, заключается в снижении трудозатрат при установке и демонтаже анкерных устройств и в упрощении процессов закрепления в породе буровой установки и ее последующего демонтажа после окончания бурения.

Анкерная опора для буровой установки, содержащая анкерное устройство, выполненное с возможностью соединения с платформой буровой установки и с возможностью крепления к породе в заранее подготовленное в ней углубление, отличающаяся тем, что анкерное устройство выполнено вакуумного типа, а опора дополнительно содержит обладающий механической прочностью и жесткостью воздуховодный трубопровод, выполненный с возможностью закрепления на платформе буровой установки и присоединения к насосу, нижней частью воздуховодный трубопровод герметично соединен с анкерным устройством вакуумного типа, выполненным в виде цилиндрического насадка, с возможностью герметичной установки в выполненное в породе углубление, с возможностью создания вакуума в углубленном пространстве под опорой, при этом цилиндрический насадок снабжен внешним опорным выступом цилиндрической формы над заглубленной частью насадка и уплотнительной втулкой из эластичного материала, расположенной под внешним опорным выступом и выполненной с возможностью плотного прилегания к стенке верхней части углубления и к горизонтальному участку породы на окружающей углубление поверхности.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх