RU172743U1 - Устройство для направленного ударно-вращательного бурения - Google Patents

Устройство для направленного ударно-вращательного бурения Download PDF

Info

Publication number
RU172743U1
RU172743U1 RU2017110940U RU2017110940U RU172743U1 RU 172743 U1 RU172743 U1 RU 172743U1 RU 2017110940 U RU2017110940 U RU 2017110940U RU 2017110940 U RU2017110940 U RU 2017110940U RU 172743 U1 RU172743 U1 RU 172743U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hammer
housing
possibility
cutting tool
rotary drilling
Prior art date
Application number
RU2017110940U
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Васильевич Нескоромных
Антон Евгеньевич Головченко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2017110940U priority Critical patent/RU172743U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU172743U1 publication Critical patent/RU172743U1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к бурению скважин в твердых породах, в частности направленных скважин с использованием забойных ударных механизмов. Устройство для направленного ударно-вращательного бурения, содержащее ударник, выполненный со смещенным относительно продольной оси устройства центром тяжести, размещенным в корпусе соосно с ним с возможностью свободного перемещения, соосно установленной на его нижнем торце пятой, с возможностью установочного поворота относительно оси ударника, с эксцентрично расположенным выступом на его нижнем торце, верхнюю и нижнюю гильзу, породоразрушающий инструмент, при этом наружная поверхность ударника, внутренняя поверхность верхней и нижней гильз, а также внутренняя поверхность корпуса снабжены покрытием из твердого пористого металла. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к бурению скважин в твердых породах, в частности направленных скважин с использованием забойных ударных механизмов.
Известно устройство ударного действия [RU №524890 от 14.06.1971, опубл. 15.08.1976] для образования скважин в грунте, которое содержит цилиндрический корпус с размещенным в нем ударником, причем последний выполнен со смещенным центром тяжести относительно продольной оси устройства. Ударник размещен в корпусе с возможностью свободного перемещения и соосно ему. К корпусу в нижней части крепится породоразрушающий инструмент.
Недостатком аналога является невозможность изменения направления скважины в любую заданную сторону, так как при работе происходит поворот ударника, что не позволяет наносить внецентренные удары по породоразрушающему инструменту в одной заданной плоскости, совпадающей с направлением искривления.
Известно устройство (RU №2039185, от 23.10.1992, опубл. 09.07.1995) для бурения ударно-вращательным способом, состоящее из корпуса с размещенным в нем ударником, выполненным со смещенным центром тяжести. Размещенная на нижнем торце ударника пята с возможностью установочного поворота имеет эксцентричный выступ, что позволяет наносить внецентренные удары по породоразрушающему инструменту в одной заданной плоскости, совпадающей с направлением искривления. Ударник размещен в корпусе с возможностью свободного перемещения и соосно ему. К корпусу в нижней части крепится породоразрушающий инструмент.
Недостатком прототипа является низкая точность ориентирования ударника в апсидальной плоскости, так как при работе прототипа происходит поворот корпуса пневмоударной машины, вследствие чего на ударник со стороны корпуса действует момент трения, препятствующий расположению ударника строго в апсидальной плоскости.
Задача полезной модели состоит в повышении точности ориентирования ударника за счет уменьшения момента трения ударника о корпус и верхнюю и нижнюю гильзу.
Достигается это тем, что наружная поверхность ударника и внутренняя поверхность верхней и нижней гильз, а также внутренняя поверхность корпуса имеют покрытие из твердого пористого металла.
Наличие покрытия поверхностей ударника, верхней и нижней гильз, внутренней поверхности корпуса из твердого пористого металла отличает заявляемое устройство от прототипа и обуславливает соответствие критерию «новизна».
Совокупность признаков заявляемой полезной модели, а именно наличие покрытия ударника, а также внутренней поверхности корпуса и верхней и нижней гильз твердым пористым металлом позволяют повысить точность ориентирования ударника в апсидальной плоскости путем уменьшения действующего на него момента трения без увеличения момента смещения и тем самым достигать цель полезной модели.
На фиг. 1 показана схема устройства для направленного бурения ударно-вращательным способом. На фиг. 2 дана схема поведения ударника 9 при работе.
Где: 1 - породоразрушающий инструмент - 1, корпус - 2, нижняя гильза - 3, верхняя гильза - 4, отверстия - 5 в гильзе 4, отверстия - 6 в гильзе - 3, ударник - 7, каналы ударника - 8,, пята - 9, контргайка - 10, выступ 11, переходник - 12, каналы переходника - 13, канал породоразрушающего инструмента - 14.
Устройство для направленного бурения ударно-вращательным способом работает следующим образом. Забойный ударный механизм спускают в скважину на бурильных трубах и ставят на забой. Через бурильные трубы подается под давлением воздух, который попадает внутрь корпуса 2 через каналы 13 в переходнике 12 и далее по отверстиям 5 в гильзе 4 и каналу 8 в ударнике 7 попадает под торец пяты 9, поднимая ударник 7 в верхнее крайнее положение. Воздух одновременно движется по каналам 8, и попадает через отверстие 6 в гильзе 3 и канал 14 под торец породоразрушающего инструмента 1, очищая забой скважины. Перекрытие отверстий каналов 8, при перемещении ударника 7 в верхнее положение, обеспечивает рост давления воздуха над ним. Ударник 7 воздействует на породоразрушающий инструмент 1, с помощью выступа 11, который расположен эксцентрично на пяте 9, зафиксированной контргайкой 10, одновременно делает выхлоп воздуха на забой по каналу 8, отверстию 6 и каналу 14. Поскольку выступ 11, расположен эксцентрично, то и удар по породоразрушающему инструменту 1 наносится эксцентричный, что способствует неравномерному разрушению забоя и обеспечивает набор кривизны.
В процессе работы на ударник 7 действует момент смещения Мс, ориентирующий ударник в положение, в котором центр тяжести занимает место в апсидальной плоскости скважины и момент трения Мтр, препятствующий ориентированию. Однако момент Мтр будет минимальным по следующим причинам:
- покрытие поверхности ударника и внутренней поверхности гильз, а также внутренней поверхности корпуса из твердого пористого металла;
- вибрационный характер работы устройства (1000 и более ударов в минуту), что резко снижает коэффициент трения ударника 7 о гильзы 3, 4 и корпус 2;
- ускоренное движение ударника 7, при котором он разгоняется до скорости 10-12 метров в секунду, а при ударе скорость его соответственно падает до нуля, что обеспечивает увеличение момента Мс из-за перегрузок ускорения;
- частота вращения устройства при бурении, составляющая 20-60 оборотов в минуту, что также способствует устойчивому положению ударника 7 в корпусе 2, так как центробежные силы очень малы.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности проведения работ по отклонению скважин с применением забойной пневмоударной машины за счет увеличения точности ориентирования ударника, выполненного с эксцентриситетом центра масс, в апсидальной плоскости за счет уменьшения момента трения между внутренней поверхностью корпуса, верхней и нижней гильз и наружной поверхностью ударника.

Claims (1)

  1. Устройство для направленного ударно-вращательного бурения, содержащее ударник, выполненный со смещенным относительно продольной оси устройства центром тяжести, размещённым в корпусе соосно с ним с возможностью свободного перемещения, соосно установленной на его нижнем торце пятой, с возможностью установочного поворота относительно оси ударника, с эксцентрично расположенным выступом на его нижнем торце, верхнюю и нижнюю гильзы, породоразрушающий инструмент, отличающееся тем, что наружная поверхность ударника, внутренняя поверхность верхней и нижней гильз, а также внутренняя поверхность корпуса снабжены покрытием из твёрдого пористого металла.
RU2017110940U 2017-03-31 2017-03-31 Устройство для направленного ударно-вращательного бурения RU172743U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017110940U RU172743U1 (ru) 2017-03-31 2017-03-31 Устройство для направленного ударно-вращательного бурения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017110940U RU172743U1 (ru) 2017-03-31 2017-03-31 Устройство для направленного ударно-вращательного бурения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172743U1 true RU172743U1 (ru) 2017-07-21

Family

ID=59499041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017110940U RU172743U1 (ru) 2017-03-31 2017-03-31 Устройство для направленного ударно-вращательного бурения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172743U1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU209349A1 (ru) * В. Я. Симкин Специальное конструкторское бюро Министерства геологии СССР Погружное механическое устройство для ударно- вращательного бурения
SU1645429A1 (ru) * 1989-05-29 1991-04-30 Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов Ориентатор турбинного отклонител
RU2039185C1 (ru) * 1992-10-23 1995-07-09 Иркутский политехнический институт Устройство для направленного бурения ударно-вращательным способом
RU2200801C1 (ru) * 2001-07-05 2003-03-20 Институт горного дела научно-исследовательское учреждение СО РАН Устройство для направленного бурения скважин
WO2003029601A2 (en) * 2001-09-29 2003-04-10 Rainer Sebastiano Beccu Percussive rotational impact hammer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU209349A1 (ru) * В. Я. Симкин Специальное конструкторское бюро Министерства геологии СССР Погружное механическое устройство для ударно- вращательного бурения
SU1645429A1 (ru) * 1989-05-29 1991-04-30 Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов Ориентатор турбинного отклонител
RU2039185C1 (ru) * 1992-10-23 1995-07-09 Иркутский политехнический институт Устройство для направленного бурения ударно-вращательным способом
RU2200801C1 (ru) * 2001-07-05 2003-03-20 Институт горного дела научно-исследовательское учреждение СО РАН Устройство для направленного бурения скважин
WO2003029601A2 (en) * 2001-09-29 2003-04-10 Rainer Sebastiano Beccu Percussive rotational impact hammer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3464734B1 (en) Foundation pile installation device
US4978258A (en) Cutting tool
WO2000052294A3 (en) Drill head for directional boring
RU172743U1 (ru) Устройство для направленного ударно-вращательного бурения
CN106761389B (zh) 一种电磁弹簧冲击器
JP2006283516A (ja) 掘削工具及び掘削工法
GB2117428A (en) Improvements in or relating to rotary percussion core hammers
JPS6245951B2 (ru)
FI89624B (fi) Roterbart borrverktyg
JP2004092200A (ja) スクリューオーガ用掘削ヘッド
RU2237148C2 (ru) Способ бурения скважин и устройство для его осуществления
JPH11235614A (ja) 岩石のような材料のための回転するフライス工具を備えたフライス盤
RU2039185C1 (ru) Устройство для направленного бурения ударно-вращательным способом
JPH06323078A (ja) 掘削装置
Efimov et al. Experimental investigation of shock pulses in the piston–bit system in interaction with rock mass
JPH01280195A (ja) 穿孔用ビット
JP2001271580A (ja) 掘削装置
RU2600472C1 (ru) Ударно-вращательная бурильная машина
RU132475U1 (ru) Буровой рабочий орган
CN215256012U (zh) 复杂土石混合体钻孔锚索组合成孔装置
RU191770U1 (ru) Буровое долото для ударно-вращательного бурения
RU2243345C1 (ru) Буровой рабочий орган
JPH0547817Y2 (ru)
JPS63150102A (ja) 上向き拡径孔部削成装置
JP2513075Y2 (ja) 削進先導管装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180401