Wynalazek dotyczy sposobu i urzadze¬ nia do wiercenia i oczyszczania otworów wiertniczych przy poszukiwaniu ropy, ga¬ zu, wody, rud i do otrzymywania rdzeni przewierconych skal w celu okreslenia jej glebokosci, skladu, przepuszczalnosci, za¬ wartosci ropy lub rudy i innych danych.Przy wykonywaniu otworów wiertni¬ czych stosowane sa obecnie dwa sposoby: wiercenie udarowe i obrotowe, rózniace sie od siebie rodzajem ruchu, stosowanego przy przewiercaniu skal. Przy wierceniu udaro- wem pionowy ruch zwrotny dlóta odbywa sie zapomoca zawieszonego na przewodzie, siegajacym powierzchni organu napednego.Tego rodzaju sposoby wiercenia sa stoso¬ wane w Pensylwanji, Kanadzie i Malopol¬ sce. Przy wierceniu obrotowem ruch obro¬ towy narzedzia do wiercenia j.est utworzo¬ ny zapomoca sztywnego polaczenia z orga¬ nem krazacym, znajdujacym sie na po¬ wierzchni Do tego sposobu wiercenia na¬ lezy wiercenie diamentowe i inne sposoby wiercen, wytwarzajacych rdzen.Przy wierceniu udarowem przebijanie skal wykonywa sie przez obcdiaizniik, zapo¬ moca którego znajdujaca sie pod narze¬ dziem skala zostaje skruszona zdolu i zlbo- ku. Srodkowa czesc zostaje ostatecznie przez uderzanie narzedzia rozkruszona i rozdrobniona na make lub male czasteczki, które po zmieszaniu z woda zostaja usu¬ wane praca lyzki. Powstale w rozkruJszonej masie ziarna kamieni maja daznosc opada¬ nia na dno otworu wiertniczego i wywolu¬ ja przez to przy wierceniu znaczne trudno-sci, jak, np., zaklinowanie dlóta, zacisnie¬ cie nozyc i czesto powoduja zagwozdzenie otworu wiertniczego. Dla niektórych jjalezi przemyslu ma wiercenie udarowe dwie za¬ lety: jego prawie ogólne stosowanie, wsku¬ tek czego srodki pomocnicze, nie wylacza¬ jac sil roboczych, sa dostepne; otwór moze byc prowadzony przy bardzo malem zapo¬ trzebowaniu wody, dzieki czemu przy wier¬ ceniu otworu na rope lulb gaz istnieje male prawdopodobienstwo przebicia otworu bez ich rozpoznania. Sposób ten ma jednak swe wady: roziknuszona skala znacznie utrud¬ nia rozpoznanie wyjetych prób; opadajace ze scianek okruchy mieszaja sie z przebija¬ na skala i w ten sposób prawidlowe jej o- kreslenie staje sie czesto niemozliwe; wreszcie, opadajace ze scianek bocznych okruchy skal wywoluja znaczne trudnosci przy wierceniu i zmuszaja czesto do porzu¬ cenia otworu wiertniczego.Przy wierceniu obrotowem przebijane skaly zostaja rozkruszone przez ruch obro¬ towy narzedzia oraz przez zldbiace dzia¬ lanie tego narzedzia. Do przeciwdzialania zagrzewaniu sie narzedzia i do odjwowa- dzania okruchów zostaje przez: przewód rurowy wtlaczana na dno otworu wiertni¬ czego woda metna, która odprowadza sie na powierzchnie miedzy przewodem ii scian¬ ka otworu wiertniczego.Przy tym sposobie niema odstepów zsy¬ powych, gdyz metna woda zapobiega opa¬ daniu wskutek hydrostatycznego cisnienia, które-ona wywiera na scianke otworu wiert¬ niczego/Wiercenie obrotowe ma trzy zale¬ ty; a) skala zostaje przebita w taki sposób, ze przy utrzymaniu mocnej scianki1 nieima odstepów zsypowych; b) moznosc stosowa¬ nia narzedzia do zlobienia, umozliwiajace¬ go powstawanie rdzenia, co pod wzgledem geologicznym ma znaczenie i c) hydrosta¬ tyczne dzialanie wody metnej na scianke czyni stosowanie tego sposobu szczególnie cennem w miekkich skalach, które latwo ze- •sypuja sie. Wiercenie obrotowe ma jednak nastepujace wady: a) urzadzenie jest dosc kosztowne przy wywiercaniu nieglebokich otworów; b) w praktyce zostaja rdzenie niezawsze wyjmowane, szczególnie przy wywierceniu na rope lub gaz wskutek stra¬ ty czasu przy wyciaganiu i wyjmowaniu na¬ rzedzia, a otrzymywane zwykle próby i wy¬ mierzanie otworu przedstawiaja malo rze¬ czywistej wartosci i c) prowadzone przy poszukiwaniu ropy lub gazu otjwory zostaja ez,esto wskutek nieprawidlowego kierowania wody metnej przebijane bez rozpoznania.Przedmiot wynalazku stanowi zamiana ruchu zwrotnego urzadzenia na dnie otwo¬ ru wiertniczego na ruch obrotowy" narze¬ dzia do wiercenia.Dalsza czescia skladowa jest sposób drazenia otworów przy stosowaniu wierce¬ nia udarowego bez rozkruszania skaly, przez co zmniejszona jest daznosc do opa¬ dania i zaciskania sie w otworze narzedzia.Dalej, moze byc stosowany przy wierce¬ niu udarowem i umozliwia stosowanie swi¬ drów rdzeniowych, które moga byc stoso¬ wane do poglebiania calego albo dowolnej czesci otworu wiertniczego.Wreszcie, zostaje wykorzystany ruch wzgledny poruszajajcyeh sie zwrotnie i ob¬ racajacych sie cz^slci do wytworzenia nuphu plynu w otworze, który zostaje uzyty do ochladzania narzedzia i równiez do usuwa¬ nia okruchów i ulatjwiania usuwania ich przez wode z otworu.Na rysunku pokazany jest przyklad wy¬ konania urzadzenia, przy^zem fig. 1 jest jeigo widokiem bocznym w polozelniu robo- czem, fig. 2 — przekrójemi podluznym przez te czesc urzadzenia, która stanowi wynalazek, fig. 3 — powiekszonym prze¬ krojem podluznym urzadzenia, nadajace¬ go narzedziu ruch obrotowy, fig. 4 — prze¬ krojem poprzecznym przez 4 — 4 fig. 3f fig. 5 — widokiem bocznym jednego z cy¬ lindrów, stosowanych w urzadzeniu wedlug fig. 3, fig. 6 — przekrojem poprzecznym przez g — £ fig, 5, fig. 7 — powiekszonym — 2 —przekrojem podluznym urzadzenia pompy, a fig. 8 — przekrojem przez 8 — 8 fig/7.Wynalazek dotyczy urzadzenia do za¬ miany pionowego ruchu zwrotnego zefdziin wiertniczych, nadanych tymze przez wa¬ hacz na ruch obrotowy, nadany innemu or¬ ganowi, z którym polaczone jest narzedzie do drazenia, wskutek czego takowe pod¬ czas ruchu otrzytauuje tylko ruch obrotowy.Ustalono, ze wytrzymalosc na skrecenie zwykle przy napedzie narzedzia wiertnicze¬ go, zawieszonego na przewodzie, wystarcza do utrzymania w równowadze lu(b pokona¬ nia oporu narzedzia, a zatem sily, prze¬ szkadzajacej narzedziu obracac sie. Zamia¬ na pionowego ruchu zwrotnego na ruch ob¬ rotowy moze byc osiagnieta zapomoca do¬ wolnego srodka, np., zapomoca uwidocznia¬ nego na rysunku lub przez uzycie kól ze¬ batych i lancuchów albo przez cisnienie hydraulicznie, wytwarzane przez podnosze¬ nie i opuszczanie poruszajacego sie zwrot¬ nie organu, przez dzialanie zgrubienia albo nasady czesci urzadzenia, które wspóldzia¬ laja ze zlobkiem slimakowym drugiej cze¬ sci urzadzenia. Do odprowadzenia mialu i do zmieszania go z uzywana przy wierceniu woda i nastepnie do chlodzenia krawedzi ostrza podczas wiercenia jest przewidziana poimpa, uruchamiana i miarkowana przez poruszajacy sie zwrotnie organ oraz styka¬ jacy sie pfyn z narzedziem do wiercenia podczas ruchu Calego urzadzenia.Pokazane urzadzenie otrzymuje zwykly wahacz 10, zaopatrzony w nastaiwialna sru¬ be 11, na której wisi przewód luib lina 12, sluzaca do opuszczania urzadzenia do o- tworu wiertniczego. Na dolnym koncu przewodu 12 jest umocowana czesc Iszcza¬ ca. 13, do której przymocowane sa nozyce 14 oraz obciaznik 15. Do dolnego konca ob¬ ciaznika 15 jest przytwierdzony przyrzad 16, sluzacy do zamiany pionowego ruichu zwrotnego czesci przyrzadu na rucli obro¬ towy drugiej czesci przyrzadu, do którego przymocowane jest narzedzie 17 do cjraze- nia, które moze miec dowolny ksztalt i sklada sie z korony 18 i zbiornika 19, w którym zbiera sie mial, dajacy moznosc o- kretslenia charakteru przewierconych skal.'Przyrzad 16 sklada sie z dlugiej rury 20, rozdzielonej na odcinki górny 21 i dol¬ ny 22, które polapzone sa ze soba na gwint 23. Gótfny odcinak 21 jest zaopatrzony w lozysko 24, w którem przesuwa sie jglórna czesc zerdziny 25 z gfwdntem 26, zapomoca którego latezy sie z dolnym koncem obciaz¬ nika 15. Posrodku zerdzina 25 zaopatrzona jesf w wodzidlo 27, wspóldzialajace z przy¬ mocowanym u dolui zerdziny tlokiem 28, sluzacym do utrzymania zerdziny 25 w przedluzeniu osi rury 20 przy wywolanym przez dzialanie wahacza 10 ruchu zwrot¬ nym zerdziny 25. Dlugosc poruszanej zwrotnie zerdziny 25 w stosunku do wyso¬ kosci jej skoku jest tak wymierzona, ze na¬ wet przy najwiekszym skoku ani wodzidlo 27, ajni tlok 28 nie stykaja sie z sasiednie- mi czesciami wewnatrz rury 20, a nastep¬ nie, ma takie wymiary, ze, gdy zerdzina dostaje sie na krance swego suwu, zadna jej czesc nie styka sie z jakakolwiek znaj¬ dujaca sie wewtnaftrz rury 20 czescia, wsku¬ tek czego rura nigdy nie otrzymuje ani ru¬ chu pionowego, ani ziwrotnego. Do zamiany ruohu zwrotnego zerdziny 25 na ruch obro¬ towy rury 20, a wraz z tern i narzedzia 17, które jjest polaczone z ta rura przez czesci 29 i 30, nalezy znajduj aica sie miedzy wo- dzidlem 27 i tlokiem 28 czesc zerdziny 25 zaopatrzyc w dwa wyzlobienia srubowe 31 i 32, z których pierwsze ma wieksza ilosc zwojófw gwin/tu i wskutek tego mniejszy skok od drugiego (fig. 3). Górny koniec od¬ cinaka 22 rury 20 jest nagwintowany we¬ wnatrz, w którym to gwincie wtsrubowane sa jedna nad druga tuleje 33, 34 i 35, przez które przesuwa sie zerdzina 25 i zapomoca których rurze 20 nadaje sie ruch obrotowy.Pomiedzy dolna i srodkowa tuleja 33 i '34 oraz miedzy srodkowa.i górna 34 i 35 sa umiesziczone wydrazone walcejó ,i 37jednakowo zbudowane, % których kazdy na swej stronie zewnetrznej jest zaopatrzony w pewtna ilosc zebóW 38, roz!miieszczonych wzdluz wytwarzajacycjh walec i które sa krótsze nieco od samego walca (fig. 4 i 5).Walec 36 jposiada na sWej stronie we¬ wnetrznej przebiegajace po srubowej linji zebro 39, przenikajace do srubowego zlob¬ ka 32 w zerdzinie 25, wskutek czego przy ruchu zawrotnym zerdziny walec obraca sie.Rówlniez i walec 37 jest na sWe^ srtronie we¬ wnetrznej zaopatrzony w srubowa przebie¬ gajace zebro, które pod kazdym wzgledem odpowiada zebru 39 z ta jednak róznica, ze przebiega w odwrotnym kierunku i posiada takie odchylenie, ze znajduje sie w zetknie¬ ciu ze zlobkiem 31 zerdziny 25. Znajduja¬ cy sie w zetknieciu ze zlobkiem 32 walec 36 sluzy do udzielania ruchu obrotowego rurze 20 podczas ruchu wgóre zerdziny 25, -natomiast wspóldzialajacy ze zlobkiem 31 walec 37 zostaje uzyty do obracania rury przy ruchu wdól zerdziny w tym samym kierunku, co poprzednio. Podczas ruchu wjgóre zerdziny 26 walec 37 przesuwa sie biernie i, odwrotnie, przy biernym ruchu wdól zerdziny przesuwa sie walec 36. Do osiagniecia tego przewidziany jest organ, u* mozliwiajacy obrót walców 36 i 37 w kie¬ runku strzalki zegara bez wywierania dzia¬ lania na ruch rury 20. Organ ten (fig. 4) sklada sie z pewnej liczby zapadek 40, u- tworzonych z pasków metalowych, których dlugosc jest równa dlugosci zebów 38, przycrzem paski te wlozone sa w wyciecia 41, wyzlobione na wewnetrznej powierzch¬ ni sasiednich tuleL Ustawione w kierunku przekatnym w wycieciach zapadki 40, któ¬ rych ilosc moze (byc dowolna, posiadaja po¬ miedzy ,soba i dnem wyciec plaskie sprezy¬ ny 42, majace w normalnych warunkach daznosc przyciskania zapadek ku wnetrzu zebów 38 danego walca. Polozenie kazdej zapadki w stosainku do walca jest tego ro¬ dzaju, ze, gdy walec jest obracany w kie¬ runku strzalki zegara, to pr,zesu)wa sie bier¬ nie, a jprzy obrocie w odwrotnym kierunku zabiera rure 20.Poniewaz zerdzina 25 zostaje porusza¬ na zwrotnie, to walce 36 i 37 zostaja kolej¬ no obracane w tym samym kierunku i wy¬ woluja zapomoca tulei 33 i 34 ruch rury 20.Jak poprzednio wspomniano, walec 36 przy ruchu wgóre zerdziny 25 przez prze¬ nikanie jego zebra 39 do zlobka 32, posia¬ dajacego mniejsza ilosc uzwojen od zlobka 31, obraca sie; Wznios tego zlobka jesft ta¬ ki, ze skladowa pionowa ma tylko w nie¬ znacznym stopniu daznosc do podnoszenia rury i do doprowadzenia narzedzia draza¬ cego do zetkniecia z dnem otworu.Przy pracy zapomoca przewodu 12 (fig, 1) zostaja niektóre poczatkowe ruchy zwrotne wahacza 10, jak równiez zerdziny 25 i znajdujacych sie miedzy niemi czesci lacznikowych uzyte do nadania przewodo¬ wi 12 wystarczajacego obrotu celem dopro¬ wadzenia oporu jego do takiej wielkosici, przy której zostaje pokonany opór narze¬ dzia 18 do drazenia na dnie otworu wiert¬ niczego, poczem narzedzie to poczyna ob¬ racac sie i wraz z tern wykonywac prace.Przy dalszej pracy odbywa sie ruch zer¬ dziny 25 w zasadzie tylko zwrotnie, a ruch rury 20 jest tylko obrotowy; ' Zlobek 31, walec 37 i jego czlony lacza¬ ce sluza nietylko do obracania narzedzia p^rzy skoku wdól zerdziny 25, ale równiez do zapobiegania ruchowi Wstecznemu pod- cizas tego skoku, nadanego przewodowi.Gdyby zerdzina 25 byla obracana w jed¬ nym kierunku przy skoku wjgóre, a w prze¬ ciwnym kierunku podczas rulchu tej zer¬ dziny wdól, to rura 20 wraz z narzedziem dirazacem 18 nie obracalaby sie wcale. Je¬ zeli to jest pozadane, to przyrzad' moze byc zabudowany w ten sposób, ze narzedzie dra¬ zace moze obrapac sie tylko przy skoku wgóre. W tym wypadku musialby skok zlobka 31 o tyle byc powiekszony, by zlo¬ bek stal sie prostym otworem podluznym, — *4 -rktóry powodowalby tylko utnzymanie skre¬ cenia w przewodzie 12.Pompa, stosowana do tloczenia plynu, jest pokazana na fig. 7 i 8. Nalezacy dg pomipy kadlub 29 jest u góry zaopatrzony w kanaly 43 (fig. 2), których wewnetrzne wyloty iw /warunkach normalnych zamknie¬ te sa zawtórem 44, ruchomym w dolnym koncu rury 22 i ograniczonym w ruchach pierscieniem 45, nad którym znajduje sie tlok 28. Kadlub 29 ma podluzny kanal 46, którego dolny koniec normalnie jest za¬ mkniety zaworem kulistym 47, przyciska¬ nym sprezyna 48, opierajaca sie o kolnierz 49 i slizgajaca sie miedzy trzpieniami kie- nowniiczemi 50. Kolnierz 49 ma otwór 51, przez który wyjplywa plyn przy zaworze o- ijwartym 47.' Aby wyiplylwajaca przez kanal 46 i zaiwór 47 woda mogla sie dostac do narzedzia drazacego, dolna czesc kadluba 30 zaopatrzona jest w, kanal 52, tworzacy przedluzenie otworu 51. Kolnierz 49 ma pewna ilosc mniejszych otworów 53, pozwa¬ lajacych na przeplyw wody. Dopllywj wody do narzedzia drazacego jest miarkowany przez ruch zwrotny tloka 28, który jest w ten sposób umocowany na zerdzinie 25, ze, gdy tlok 28 podnosi sie wgóre, to powstaje dzialanie ssawne, które podnosi wode z o- twtoru przez kanaly 43 pomimo obciazenia przez zaiwór 44. Przy skoku tloka 28 wdól woda zostaje wtlaczana przez kanal 46, po¬ czym zawór 47 zostaje otwarty pomimo na¬ cisku sprezyny 48 i woda przeplywa przez dolna czesc 30, a sftad — do narzedzia dra¬ zacego. PL