Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 26.10.1974 72455 KI. 5a, 17/00 MKP E21b 17/00 HBUOT£XA Twórcy wynalazku: Czeslaw Hakiel, Leszek Malochleb, Adam Radlowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Prowadnik zapobiegajacy zboczeniom kierunku otworów wiertniczych Przedmiotem wynalazku jest prowadnik spiralny, który umieszczony w ciagu rur pluczkowych, stano¬ wiacych przewód wiertniczy, zapewnia wykonanie otworu wiertniczego bez osiowych odchylen od zamierzonego kierunku.Praca przewodu wiertniczego polega na przenoszeniu nacisku osiowego i momentu obrotowego, pocho¬ dzacych z urzadzenia wiertniczego na narzedzie wiercace oraz na doprowadzeniu osiowym wydrazeniem pluczki, której zadaniem jest oczyszczenie i doprowadzenie zwiercin z dna otworu.Znany i stosowany dotychczas w górnictwie przewód wiertniczy sklada sie z szeregu rur pluczkowych polaczonych za pomoca zlaczek gwintowanych, które moga miec rozmaite rozwiazania konstrukcyjne. Przewód w takim rozwiazaniu ma te zasadnicza wade, ze pracuje on jako pret sprezysty, wskutek czego pod oddzialy¬ waniem nacisku osiowego i sily odsrodkowej, ulega tendencji do odchylen odsrodkowych, których wielkosc jest uzalezniona od wielkosci nacisku osiowego, ilosci obrotów, dlugosci wierconego otworu i stosunku wzajemnego srednic, wierconego otworu i przewodu wiertniczego. Tendencja do odchylen odsrodkowych" oraz zmiennosc naturalnych warunków w trakcie wiercenia sa przyczyna odchylen kierunku otworu wiertniczego od zamierzonej osi. Dodatkowa wada stosowanych dotychczas przewodów wiertniczych jest to, ze na odcinkach przewodu, na których wystepuja najwieksze oscylacje wywolane sila odsrodkowa nastepuje szybkie przecieranie sie rur plucz¬ kowych o sciany otworu, z czym bezposrednio zwiazane jest zwiekszone zapotrzebowanie mocy napedowej na pokonanie oporów tarcia. Wymienione wady, wlasciwe przewodom wiertniczym stosowanym dotychczas w górnictwie, nie pozwalaja na wykonanie otworu o kierunku zgodnym z kierunkiem zaprojektowanym oraz powoduja czeste, awarie, nadmierne zuzywanie sie rur pluczkowych i zwiekszone zapotrzebowanie mocy na¬ pedowej. Podejmowano juz szereg prób w celu usuniecia powyzszych wad, ale dotychczas próby te nie daly pozytywnych wyników i nadal czesto zachodzi koniecznosc powtórnego odwiercania otworów dla osiagniecia zamierzonego celu co w efekcie bardzo znacznie podnosi koszt wlasny zakladu górniczego, a czasami stwarza nawet zagrozenie w bezpieczenstwie ruchu.Wymienionych wad i niedogodnosci nie ma przewód wiertniczy zaopatrzony w prowadnik wedlug wy¬ nalazku. Istota prowadnika jest rura zaopatrzona na zewnetrznej powierzchni w trzy wyprofilowane zwoje w ksztalcie spirali o duzym skoku, których kat nachylenia do plaszczyzny przekroju podluznego prowadnika2 72 455 wynosi od 2 do 12°, a najkorzystniej okolo 6°. Poza tym na obu koncach prowadnik ma gwintowme wpusty do laczenia go z narzedziem wiercacym lub z rurami pluczkowymi przewodem wiertniczym. Wewnatrz prowadnik ma wydrazenie, którym doprowadza sie pluczke do narzedzia wiercacego na dno otworu. Zaleta prowadnika wedlug wynalazku jest mieuzy innymi to, ze przez odpowiednie rozmieszczenie prowadników wzdluz wierco¬ nego otworu, z przewodu gietkiego ulegajacego oscylujacym wyboczeniom odsrodkowym uzyskuje sie przewód usztywniony, centrycznie prowadzacy narzedzie wiercace. Przez centryczne prowadzenie przewodu wiertniczego zapobiega sie równiez zboczeniu narzedzia wiercacego z raz obranego kierunku oraz zmniejsza sie pobór mocy i nadmierne zuzywanie sie przewodu wskutek tarcia o sciany otworu. Prowadnik ma prosta konstrukcje i zapew¬ nia swobodny odplyw pluczki unoszacej zwierciny z dna otworu na powierzchnie.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdluz osi. otworu wiertniczego wraz z przewodem wiertniczym, fig. 2 — przekrój poprzeczny prowadnika wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 3, a fig. 3 — prowadnik w widoku z boku.Jak uwidoczniono na rysunku przewód wiertniczy zaopatrzony w prowadniki wedlug wynalazku sklada sie z narzedzia wiercacego 1 polaczonego z prowadnikami 2 i 3 za pomoca laczników 5. Prowadniki te sa równiez polaczone lacznikami 5 z pluczkowymi rurami 4, wraz z którymi tworza usztywniony centrycznie przewód.Prowadnik 2 stanowi gruboscienna rura, która na zewnetrznej powierzchni ma trzy wyprofilowane zwoje 6 nachylone do plaszczyzny przekroju podluznego prowadnika pod katem od 2 do 12°, a najkorzystniej okelo 6°.Na obu koncach prowadnika 2 zwoje te sa gubione przez stoczenie ich pod katem okolo 10° dla latwiejszego wprowadzenia prowadnika do otworu Prowadnik ma wewnatrz wydrazenie 7 dla doprowadzenia pluczki na dno otworu. Na obu koncach prowadnik 2 ma nagwintowane koncówki 8 sluzace do laczenia tego prowadnika z innymi elementami przewodu.W czasie wiercenia dlugich, prostoliniowych otworów prowadniki rozmieszcza sie w otworze co pewien odstep, przy czym pierwszy prowadnik umieszcza sie bezposrednio za narzedziem wiercacym. Obracajacy sie prowadnik za pomoca swoich zwoi z jednej strony pomaga pluczce unosic do góry zwierciny zapobiegajac ich zatrzymywaniu sie i gromadzeniu sie w pewnym miejscu otworu, a z drugiej strony stabilizuje kierunek wiercenia w zalozonej prostoliniowej osi otworu, zwlaszcza przy przewiercaniu skal peczniejacych i slabozwiezlych, za¬ pewniajac przy tym staly przeswit otworu. PL