Устройство для бурения в рыхлых и раздробленных породах с одновременной обсадкой скважины

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ В РЬКЛЫХ И РАЗДРОБЛЕННЫХ ПОРОДАХ С ОДНОВРЙШННОЙ ОБСАДКОЙ СКВАЖИНЫ, включамщее бзфовую колонну, буровую . ксфонку с продольнь&ш пазами и обсадняо колонну с внутренним направляняцим выстзшом для радиального смещения буровой коронки, от л И ч а ю щ е ее я тем, что, с целью повышения эффективности бурения глубоких скважин, оно снабжено радиально-упорным подшипником скольжения с верхней и нижней кольцевыми , имекнцими конические рабочие поверхности, и хвостовиком, соединенным с нижней частью обсадной колонны с возможностью вращения вокруг ее оси, при этом верхняя кольцевая обойма скреплена с бзфовой колонной и имеет пазы для прохода выходящего потока бурового шлама, нижняя кольцевая обойма скреп лека с обсадной колонной и имеет пазы для прохода буровой коронки при транспортировании буровой колонны внутри обсадной колоины, а хвостовик имеет открытый снизу поперечный паз, расположенный напротив внутреннего направляющего выступа, причем направляющий выступ выполнен в виде зубьев, размещеннЕлх в рабочем положении устройства в продольных пазах буровой коронки для передачи крутясл щего момента от буровой колонны к с хвостовику. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено термоизолирующей и стабилизирующей муфтами, соединенными между собой и размещенными соот4ib ветственно между обсадной колонной СО и хвостовиком, при этом стабилизирующая муфта скреплена с нижней кольсх цевой обоймой, а обсадная колонна to 01 вьшолнена из неметаллического материала .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5}) E 21 В 7/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

М

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В, f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ 7ЕЛЬСТВУ (21) 36576&9/22-03 (22). 26. 10.83 (46) 07.03 ° 85. Бюл. Р 9 (72) В.Н. Крестовский, С.А.Алексеев, А.М. Синельников, Е.В. Петриченко, В.А. Зыкин, Л.Ш. Бикбаев и A.À. Чарков (53) 622 ° 243.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

ito заявке В 2910654,кл. E 21 В 7/24, 1981.

2. Патент ФРГ У 2657751, кл. Е 21 В 7/00, опублик. 1980 (прототи ) . (yS)(57) 1. УСТРОйетВО ДПЯ БУРЕНИЯ

В РЫХЛЫХ И РАЗДРОБЛЕННЫХ ПОРОДАХ

С ОДНОВРЕИЕНЙОЙ ОБСАДКОЙ СКВАЖИНЫ, включающее"буровую колонну, буровую, коронку с продольными пазами и обсадную колонну с внутренним направляющим выступом для радиального смещения буровой коронки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения глубоких скважин, оно снабжено ра-.. диально-упорным подшипником скольжения с верхней и нижней кольцевыми обоймами, имеющими конические рабочие поверхности, и хвостовиком, соединенным с нижней частью обсадной

„„SU„„1143825 А колонны с возможностью вращения

: вокруг ее оси, при этом верхняя кольцевая обойма скреплена с буровой колонной и.имеет пазы для прохода выходящего потока бурового шлака, нижняя кольцевая обойма скреплена с обсадной колонной и имеет пазы для прохода буровой коронки при транспортировании буровой колонны внутри обсадной колонны, а хвостовик имеет открытый снизу поперечный паз, расположенный напротив внутреннего направляющего выступа, причем на.— правляющий выступ выполнен в виде зубьев, размещенных в рабочем положении устройства в продольных пазах 9 буровой коронки для передачи крутя- уу щего момента от буровой колонны к хвостовику.

2. Устройство по п. 1, о т л иЮ ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено термоизолирующей и стабилизирующей муфтами, соединенными между собой и размещенными соот- в® ветственно между обсадной колонной 4иЬ и хвостовиком, при этом стабилиэи- ф;} рующая муфта скреплена с нижней коль- Я© ценой обоймой, а обсадная колонна р выполнена из неметаллического ма- д териала.

Изобретение относится к горнодобывающей промьипленности и может быть использовано для бурения скважин в рыхлых и раздробленных породах, в частности при бурении взрывных, скважин.

Известно устройство для бурения в рыхлых и раздробленных породах с одновременной обсадкой скважин, включающее буровую колонну, буровую коронку и обсадную колонну (1 . Недостаток устройства — сложность конструкции и невозможность замены буровой коронки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее буровую колонну, буровую коронку с .продольными пазами и бсадную колонну с внутренним направляющим выступом .для радиального смещения буровой коронки j2$.

Недостаток известного устройства - малая эффективность буровых работ из-за значительных затрат мощности на трение обсадной колонны по стенкам скважины и необходимости иметь дополнительный привод для вращения обсадной колонны. Кроме того, известное устройство металлоемко.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения глубоких скважин.

В

Указанная цель достигается тем, что устройство для бурения в рыхлых и раздробленных породах с одновременной обсадкой скважины, включающее буровую колонну, буровую коронку

:,с продольными пазами и обсадную ко-лонну с внутренним направляющим выступом для радиального смещения буровой коронки, снабжено радиальноупорным подшипником скольжения с верхней и нижней кольцевыМи обоймами, имеющими конические рабочие поверхности, и хвостовиком, соединенным с нижней. частью обсадной колонны с возможностью вращения вокруг ее оси, нри этом верхняя кольцевая обойма скреплена с буровой колонной и имеет пазы для прохода восходящего потока бурового шлама, нижняя кольцевая обойма скреплена с обсадной колонной и имеет пазы для прохода буровой коронки.при транспортировании буровой колонны внутри обсадной колонны, а хвостовик имеет открытый

143825 3 снизу поперечный паз, расположенный напротив внутреннего направляющего выступа, причем направляющий выступ .выполнен в виде зубьев, размещенных в рабочем положении устройства в продольных пазах буровой коронки для передачи крутящего момента от буровой колонны к хвоетовику.

Кроме того, устройство может быть

10 снабжено термоизолирующей и стабилизирующей муфтами, соединенными между собой и размещенными соответственно между обсадной колонной и хвостовиком, при этом стабилизирующая муфта скреплена с нижней кольцевой обоймой, а обсадная колонна выполнена из неметаллического материалае

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 " вид А на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.

Устройство для бурения в рьилых и.,раздробленных породах с одновременной обсадкой скважины, состоит из обсадной колонны 1, выполнен, ной иэ неметаллического материала, например полиэтилена. С обсадной колонной 1 соединена термоизолирующая муфта 2„выполненная из материа-, ла с небольшим коэффициентом теплопроводности, а с муфтой 2 соединена стабилизирующая муфта 3, включающая соединительный переходник 4. Хвостовик 5 обсадной колонны соединен со стабилизирующей муфтой 3 на подшипниках (не ноказаны) с возможностью вращения вокруг оси неподвижной обсадной колонны. На нижнем конце хвостовика выполнен открытый книзу поперечный паз 6 и расположенный напротив него внутрен ний направляющий выступ 7, выполненный в виде зубьев 8. Внутри обсадной колонны 1 расположена буровая колонна 9 с буровой крестообразной коронкой 10, имеющей продольные пазы 11. В рабочем положении устройства, при бурении, зубья 8 размещаются в продольных пазах 11 буровой коронки. Для вращения буровой колонны 9 внутри обсадной колонны 1 и для передачи осевого усилия от буровой колонны к обсадной применен радиально-упорный подшипник скольже,ния, верхняя кольцевая обойма 12 которого имеет коническую рабочую .поверхность (не показана) и жестко

;1 соединена с буровой колонной, а нижняя кольцевая обойма 13 также имеет ответную коническую рабочую поверхность и жестко скреплена с обсадной колонной 1 или со стабилизирующей муфтой 3. Обойма 12 имеет пазы 14 для прохода бурового шлама, а обойма 13 — пазы 15 для прохода буровой коронки.

Устройство работает следующим образом.

Неред началом бурения буровую колонну 9 вместе с верхней обоймой 12 и буровой коронкой 1g вводят во внутреннюю полость обсадной колонны 1, Буровая коронка проходит по па,зам 14, а обойма 12 задерживается на обойме 13, и при этом в нижнем оложении коронка 1О отклоняется в радиальном направлении внутренним направляющим выступом 7, а зубья

8 входят в пазы 11 буровой коронки.

Устройство готово к работе, и коронка занимает эксцентричное положение по отношению к оси обсадной колонны, выходя за габариты этой колонны,.чем обеспечивается получение диаметра скважины большим, чем диаметр буровой коронки.

Ори бурении скважины одновременно с- вращением буровой коронки 10 и буровой колонны 8 происходит вракение хвостовика 5, а на остальную часть обсадной колонны момент вращения не нередаетея за счет вращения хвостовика относительно стаби143825 4 лизирующей муфты 3. При этом муфта 3 предназначена для повышения жесткости устройства в прнзабойной его части, что стабилизирует направление бурения скважины. Термоизолирующая муфта 2 предназначена для уменьшения нагрева обсадной колонны 1 при взаимодействии обоймы 12 с обоймой

13, а также хвостовика 5 относитель1б но муфты 3, препятствуя расплавлению полиэтилена.

Буровой шлам выносится по кольцевому пространству между буровой и обсадной колоннами, проходя по пазам 14 кольцевой обоймы 12.

Для замены буровой коронки буровую колонну извлекают иэ обсадной колонны.

2О При применении предлагаемого устройства обсадная колонна в скважине не вращается, что уменьшает энергетические затраты на бурение, позволяя увеличить глубину скважины и в конечном счете — расширить область применения устройства.

Снижение трения между обсадной трубой и разрушенной породой позволяет использовать дешевые низкопрочные обсадные трубы, например, полиэтиленовые. Кроме того, отсутствие необходимости испольэовать дополнитель° ный привод для вращения обсадной колонны и ее осевой подачи позволяет применять простую по конструкции ,буровую установку.

Qua1)"

Фиа,7

ВНИИПИ Заказ 867/26 . Тираж 540 Под3йксное

©канал ШЮ "Патент", г. ужгород,ул.Нроентная, 4