FI124589B

FI124589B - drill Rig

Info

Publication number: FI124589B
Application number: FI20130032A
Authority: FI
Inventors: Jussi Sammatti
Original assignee: Lehti Group Oy
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2014-10-31
Also published as: FI20130032A

Description

PORALAITEDRILLING EQUIPMENT

Keksinnön kohteena on kaivoa poraava poralaite, joka käsittää reiän keskiosaa poraavan pyöritettävän pilottiterän, reiän ulkokehää poraavan rengasterän ja näiden välillä avatta-5 van lukituksen, jolloin pilottiterä on vedettävissä pois poratusta reiästä, edelleen porattuun reikään porauksen yhteydessä vedettävän ja reikään jätettävän suojaputken, jolloin suoja-putki on etureunastaan kiinnitetty porauspäähän liitoskappaleena toimivan maakengän avulla, joka sallii porauspäässä sijaitsevien pilottiterän ja rengasterän pyöriä maakenkään ja suojaputkeen nähden ja johon laitteeseen kuuluu estojäijestely estäen porauspäässä 10 veden virtauksen suojaputken ulkopuolelta alas porareikään, jossa suojaputkea ei ole.The invention relates to a drilling device for a well, comprising a rotatable pilot blade for drilling the center of the hole, a ring blade for drilling the periphery of the hole and a locking interlock whereby the pilot blade can be pulled out of the drilled hole; the tube being mounted at its leading edge to the drilling head by means of a connecting shoe which allows the pilot blade and ring blade in the drilling head to rotate with respect to the ground shoe and guard tube and including an anti-stopping device.

Ennestään tunnetaan yllä olevan johdannon mukaisia kaivoporauslaitteita, joissa suoja-putken vetäminen porareikään lopetetaan, kun päästään kalliomaaperään. Suojaputken alapäähän sijoitetaan tiiviste tai tiivistemassaa, joka tiivistää suojaputken alapään kallio-reikää vasten niin, että pintaveden pääsy kaivon pohjalle suojaputken ulkohalkaisijaa 15 hieman isommaksi poratun reiän ja suojaputken välitilan kautta estetään.Well-known well drilling devices according to the above introduction, in which the pulling of the protective pipe into the drill hole is stopped when access to rocky soil is known. A seal or sealant is placed at the lower end of the conduit, which seals the lower end of the conduit against a rock hole so that surface water is prevented from entering the bottom of the well via a slightly larger hole than the outer diameter of the conduit.

Nämä tunnetut ratkaisut edellyttävät, että pilottiterä vedetään reiästä ylös ja sen jälkeen reiän kautta johdetaan suojaputken alapään kohdalle laitejäijestely, joka on joko tiivistävää massaa mainittuun välitilaan suojaputken vaipassa olevien aukkojen kautta ruiskuttava laite, rengastiivisteen mainittuun välitilaan tunkeva laite tai työkalu, joka pai-20 suttaa tai muovaa suojaputken alapäässä sijaitsevan joustavan osuuden niin, että se painautuu ja jää kallioreikää vasten.These prior art solutions require that the pilot blade be pulled up from the hole and thereafter guided through the hole to the lower end of the protective tube, which is either a device injecting a sealing mass into said intermediate space through openings in the protective tube jacket, a device or forms a resilient portion at the lower end of the protective tube so that it presses against the rock hole.

Tunnettujen ratkaisujen haittana on, että ne ovat jo periaatteeltaan epäluotettavia ja niiden asennustavatkin ovat hankalia. Näissä kaikissa on porareikään laskettava erillinen laite tai työkalu.A disadvantage of known solutions is that they are inherently unreliable and difficult to install. They all have a separate device or tool to be drilled into the drill hole.

25 Näiden epäkohtien poistamiseksi on kehitetty uusi poralaite, johon kuuluu sellainen porattuun reikään jätettävä tiivistäväksi muutettava osuus, jolla olennaisesti aiempia tapoja paremmin voidaan pintaveden pääsy porareikään ainakin suojaputken ulkopuolen kautta estää. Keksinnölle on tunnusomaista, että rengasterän ja maakengän välille on sijoitettu rengasterän ulkopinnasta ulkonevaksi siirtyvä ja poratun reiän sisäpintaa vasten puristuva 30 rengastiiviste, jonka mainittu siirtyminen on jäljestetty tapahtuvaksi maakengän ja ren gasterän keskinäisen liikkeen avulla.25 to eliminate these drawbacks, a new drill apparatus, which includes a portion to change a sealing lodged in a hole drilled with a substantially better ways prior to surface water from entering the drill hole at least through the protective tube to prevent external side have been developed. The invention is characterized in that between the annular blade and the ground shoe is provided an annular seal 30 projecting from the outer surface of the annular blade and pressing against the inner surface of the drilled hole, said displacement being imitated by mutual movement of the ground shoe and the annular blade.

22

Keksinnön etuna on, että suojaputken alapään tiivistys kallioreikää vasten on tehtävissä samalla, kun poraus suojaputken kanssa lopetetaan. Suojaputki ja rengasterä jätetään reikään, kun poraus on edennyt tarpeeksi kallio-osuuteen. Tiivistys on tehtävissä helposti 5 ja nopeasti samalla kun pilottiterän ylösvetoa reiästä valmistellaan. Porausta jatketaan tämän jälkeen pelkästään pilottiterällä, sen tehdessä kallioon halkaisijaltaan pienempää reikää.An advantage of the invention is that the sealing of the lower end of the protective tube against the rock hole can be accomplished while drilling with the protective tube is terminated. The guard tube and ring blade are left in the hole when the drilling has advanced sufficiently into the rock section. The sealing can be done easily 5 and quickly while preparing the pilot blade retraction from the hole. Drilling is then continued with a pilot blade alone, making a smaller diameter hole in the rock.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossaIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which

Kuvio 1 esittää erästä poralaitetta poratussa kallioreiässä sivulta nähtynä.Figure 1 is a side view of a drill device in a drilled rock hole.

10 Kuvio 2 esittää kuvion 1 poralaitetta leikattuna.Figure 2 is a sectional view of the drill device of Figure 1.

Kuvio 3 esittää osasuurennosta kuvion 2 poralaitteesta.Figure 3 shows a partial enlargement of the drill device of Figure 2.

Kuvio 4 esittää kuvion 2 poralaitetta rengastiiviste ulospäin jännitettynä.Figure 4 shows the drill device of Figure 2 with the ring seal outwardly tensioned.

Kuvio 5 esittää osasuurennosta kuvion 4 poralaitteesta.Figure 5 shows a partial enlargement of the drill device of Figure 4.

Kuvio 6 esittää rengastiivistettä eräässä toisessa poralaitteessa.Figure 6 shows a ring seal in another drill device.

15 Kuvio 7 esittää kuvion 6 poralaitteen rengastiivistettä jännitettynä.Figure 7 shows the ring seal of the drill device of Figure 6 under tension.

Kuvio 8 esittää erästä rengastiivistettä.Figure 8 shows a ring seal.

Kuvio 9 esittää erästä toista rengastiivistettä.Figure 9 shows another ring seal.

Kuviossa 1 on esitetty rengasterän 2, pilottiterän 1 ja maakengän 3 käsittävä poralaite, jolloin maakenkään 3 on kiinnitetty suojaputki 8, jota maakenkä 3 vetää reikään porauk-20 sen edetessä. Pilottiterä 1 on poravarren 5 päässä, kuten kuvio 2 esittää. Edelleen kuvion 2 ja sen osasuurennos kuvio 3, esittävät rengasterän 2 rakenteen. Rengasterä 2 voi vapaasti pyöriä rengasmaisen maakengän 3 ympärillä niiden ollessa osittain limittäin. Kuvio 3 esittää, että rengasterän 2 sisäpinnalla on kierreosuus ja maakengässä 3 on kaksi kierre-osuutta. Rengasterän 2 kierreosuus on vapaasti maakengän 3 kierreosuuksien välissä ja 25 rengasterällä 2 on tässä tapauksessa rajoitettu liikevara aksiaalisuunnassa. Rengastiiviste 4 on sijoitettuna maakengän 3 toisen kierreosuuden kohdalle.Figure 1 shows a drill device comprising a ring blade 2, a pilot blade 1 and a ground shoe 3, with a protective tube 8 attached to the ground shoe 3, which is pulled by the ground shoe 3 as the bore 20 advances. The pilot blade 1 is at the end of the drill arm 5 as shown in Figure 2. Further, Fig. 2 and its partial enlargement Fig. 3 show the structure of the annular blade 2. The annular blade 2 can rotate freely around the annular ground shoe 3, with the overlapping parts partially overlapping. Figure 3 shows that the inner surface of the ring blade 2 has a thread portion and the ground shoe 3 has two thread portions. The threaded portion of the ring blade 2 is freely spaced between the threaded portions of the ground shoe 3 and the ring blade 2 in this case has limited axial travel. The ring seal 4 is disposed at the second threaded portion of the ground shoe 3.

Kuviot 4 ja 5 esittävät, miten rengastiiviste 4 saadaan ulkonemaan kohti poratun reiän seinämää ja suorittamaan tiivistyksen. Pilottiterä 1 ja rengasterä 2 ovat lukitut keskenään pyörimättömäksi. Pyörittämällä pilottiterää 1 ja vetämällä samalla sitä hieman ylöspäin, 30 siirtyy rengasterän 2 kierreosuus maakengän 3 ylemmän kierreosuuden kanssa kierreiii-tokseen b, jolloin rengasterän 2 yläreuna siirtää rengastiivistettä 4 ja pakottaa sen ulkone- 3 maan poralaitteen pinnasta ja suorittamaan tiivistyksen. Rengastiivisteen 4 ulkonemisen aiheuttaa maakenkään 3 tehty ulospäin ohjaava kaareva muoto. Kun pilottiterää 1 ja sen mukana pyörivää rengasterää 2 on pyöritetty kuvion 5 asemaan, voidaan suojaputki 8, 5 maakenkä 3 ja rengasterä 2 jättää reikään. Rengastiiviste 4 tiivistää silloin suojaputken 8 alapään kallioreikää vasten. Myös suojaputken 8 painaminen alaspäin samalla kun pilottiterää 1 pyöritetään, siirtää maakengän 3 ylemmän kierteen ja rengasterän 2 kierteen keskenään vetämään ja päästään kuvion S tilanteeseen.Figures 4 and 5 show how the ring seal 4 can be protruded towards the wall of the drilled hole and perform sealing. Pilot blade 1 and ring blade 2 are locked together to prevent rotation. By rotating the pilot blade 1 while pulling it slightly upward, the thread portion of the tire blade 2 moves with the upper thread portion of the ground shoe 3 to the threaded bore whereby the upper edge of the tire blade 2 displaces the ring seal 4 and forces it to protrude from The protrusion of the ring seal 4 is caused by an outwardly directed curved shape of the shoe 3. When the pilot blade 1 and the rotating ring blade 2 are rotated to the position of Figure 5, the protective tube 8, 5 ground shoe 3 and ring blade 2 can be left in the hole. The ring seal 4 then seals the lower end of the protective tube 8 against the rock hole. Also, pressing down the protective tube 8 while rotating the pilot blade 1 moves the upper thread 3 of the ground shoe 3 and the thread of the annular blade 2 to pull and reach the position of Fig. S.

Kuviossa 6 on esitetty toisenlainen liitos maakengän 3 ja rengasterän 2 välillä. Pilottiterä 10 1 iskee poratessa pinnan 9 kautta maakenkää 3 ja toisen pinnan 10 kautta rengasterää 2.Fig. 6 shows another connection between the ground shoe 3 and the tire blade 2. The pilot blade 10 1 strikes the ground shoe 3 through the surface 9 and the tire blade 2 through the second surface 10.

Rengastiiviste 4 on sijoitettu uraan, jossa se säilyy vahingoittumatta porauksen aikana. Kun suojaputki 8 halutaan jättää tiivistettynä porareikään, vedetään pilottiterää 1 ja siihen lukittua rengasterää 2 hieman ylöspäin, jolloin metallirenkaalla 6 vahvistettu rengastiiviste 4 kuvion 7 mukaisesti muotoutuu ja ulkonee tiivisteeksi kallioreikää vasten. Metalli-15 renkaan 6 johdosta rengastiiviste 4 säilyttää muokatun muotonsa. Myös suojaputken 8 kautta maakenkää 3 alaspäin painamalla päästään samaan tilanteeseen. Kuvioiden 1-5 poralaitteissa iskut pilottiterältä 1 johdetaan vastaavasti pinnan 9 kautta maakenkään 3 ja pinnan 10 kautta rengasterälle 2.The ring seal 4 is disposed in a groove where it remains undamaged during drilling. When it is desired to leave the protective tube 8 sealed in the borehole, the pilot blade 1 and the annular blade 2 locked therein are pulled slightly upwards, whereby the ring seal 4 reinforced with the metal ring 6 is shaped and protrudes against the rock hole. Because of the metal-15 ring 6, the ring seal 4 retains its modified shape. Also, pressing down the ground shoe 3 through the protective tube 8 achieves the same situation. In the drill apparatuses of Figures 1-5, the strokes from the pilot blade 1 are guided through the surface 9, respectively, through the ground shoe 3 and the surface 10 to the tire blade 2.

Kuvioiden 5 ja 6 tapauksessa rengasterän 2 ja maakengän 3 välinen asennus on helpoim-20 min tehtävissä joko rengasterän 2 lieriöosaa kutistamalla tai maakenkää 3 sisäpuolelta työkalun avulla paisuttamalla. Myös eräänä suoritusmuotona kuviossa 6 -7 voidaan käyttää kierteitä kuten kuvioissa 1-5, jolloin maakengässä 3 olisi vain yksi kierreosuus alaosan rengasolakkeessa ja rengasterän 2 rengasolakkeessa olisi tälle vastakierre.In the case of Figures 5 and 6, the installation between the tire blade 2 and the ground shoe 3 is most easily accomplished by either shrinking the cylindrical part of the tire blade 2 or by swelling the inside of the ground shoe 3 with a tool. Also, as an embodiment of FIGS. 6-7, threads such as those of FIGS. 1-5 may be used, whereby the ground shoe 3 would have only one thread portion in the lower annular shoulder and the annular blade 2 in the annular shoulder would have a counter-thread.

Kuviot 8 ja 9 esittävät rengastiivistettä 4, jolloin toisen tiivisteen 4 sisään on sovitettu me-25 tallirengas 6, joka tiivistettä 4 aksiaalisuunnassa puristettaessa muotoilee tiivisteen 4 kuvion 7 mukaisesti ulkonemaan maakengän 3 pinnasta. Kuviossa 9 on tiiviste 4, johon on tehty tiivisteen 4 ympäri kiertävä syvä ura 7. Myös tämä varmistaa, että tiiviste 4 sitä puristettaessa alkaa muotoutua ja ulkonee poratun reiän sisäpintaa kohti.Figures 8 and 9 show an annular seal 4 with a metal ring 6 inserted into the second seal 4 which, when pressed in the axial direction of the seal 4, forms the seal 4 as shown in Fig. 7 to protrude from the surface of the ground shoe 3. Fig. 9 shows a seal 4 with a deep groove 7 rotating about the seal 4. This also ensures that the seal 4, when pressed, starts to deform and protrudes towards the inside surface of the drilled hole.

3030

Claims

1. In the outer surface of the (2) as an abutment and can be pressed against the inner surface of the drilled heel, said movement of which thinning is arranged to occur by a reciprocal movement of the earth shoe (3). ) and the ring crown (2).

A drilling device which drills a well, comprising a rotating pilot crown (1) which drills the central part of the tail, the outer circle of the drilling drill ring crown (2) and an obvious reading between them, wherein the pilot crown (1) can be pulled out from the drilled shark, further a protective tube (8) which is pulled into the drilled hole in connection with the drilling and left in the heel, wherein the protective tube (8) is fixed from its front edge to the drilling head by means of an earth shoe (3) which acts as a joint, which shoe allows the pilot crown (1) and the ring crown (2) to rotate in the drill head with respect to the earth shoe (3) and the protective tube (8) and to which device. · Hears an obstacle arrangement which prevents water from flowing into the drill head from the outside • The side of the protective tube (8) into the drill hole, marked therefrom, has been placed • · I "between the ring crown (2) ) and the earth shoe (3) a ring seal (4), which can move from the ring collar • · • ·

2. Drilling device according to claim 1, characterized in that the reciprocal movement between the earth shoe (3) and the ring crown (2) is that they approach in the axial direction. * · · · · ·

Drilling device according to Claim 2, characterized in that approaching in the axial direction • · “is arranged to happen by pulling the pilot crown (1) and on the same thread of the ring crown (2) ':: rearward in the drilled heel. · · · · · · · · · ·

4. Drilling device according to claim 2, characterized in that proximity in the axial direction is arranged to happen by pushing the protective tube (8) deeper into the heel.

5. A drilling device according to claim 1, characterized in that the reciprocal path of the earth coil (2) and the ring crown (2) comprises axially moving at least one thread coupling part (b), wherein said parts (2), (3) are fixed to each other by means of the thread coupling, that at least a portion (c) which is threaded coupling-free, wherein said parts (2), (3) have a limited free axial direction of movement and that said parts (2), (3) can be adapted from the portion ( c) of said free movement path into their reciprocal thread coupling (b), whereby by rotating the pilot crown (1), the annular crown (2) can be moved to approach the earth shoe (3) in consequence of said thread coupling (b).

6. Drilling device according to claim 5, characterized in that the annular crown (2) is adapted to be coupled to the actuating movement of the threaded coupling (b), where the earth shoe (3) and the annular crown (2) approach each other by changing the rotational directions of the pilot crown. (1) and the ring crown (2) tilted in the opposite direction than during drilling.

Drilling device according to claim 1, characterized in that the ring seal (4) retains a metal reinforcement (6) which forms with the ring seal (4) as the ring seal (4) moves to the position where it presses against the inner surface of the heel. the pressing, whereby the mutual approach between the earth shoe (3) and the ring crown (2) can be removed.