RU2012813C1

RU2012813C1 - Reamer for drilling wells of large diameters

Info

Publication number: RU2012813C1
Authority: RU
Inventors: И.А. Купчинский; Е.С. Олейников; А.С. Гильман
Original assignee: Купчинский Игорь Александрович; Олейников Евгений Семенович; Гильман Александр Соломонович
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1994-05-15
Also published as: RU2019701C1

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: reamer has body carrying stepped legs with wedge roller bits. Roller bits are installed on legs in cantilever manner and found between body and legs. EFFECT: higher drilling efficiency due to the fact that minimum distance between roller bit and body is equal to or, exceeds the height of wedge-like cutting structure of roller bit. 2 dwg

Description

Изобретение относится к роторному бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра, конкретно к устройству породоразрушающих органов. The invention relates to rotary drilling of mine shafts and large diameter wells, particularly to a device for rock cutting bodies.

Известны буровые органы плоской формы (лобового действия), разрушающие породный массив по всему сечению горной выработки за один проход . Органам лобового действия свойственная низкая эффективность бурения. Known drilling bodies of a flat shape (frontal action), destroying the rock mass over the entire cross section of the mine in one pass. Frontal organs are characterized by low drilling efficiency.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является расширитель уступного действия, включающий корпус и ярусообразно закрепленные на нем лапы с шарошками, установленными между лапами и корпусом . The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a step expander, comprising a casing and legs tiered on it with cones mounted between the paws and the casing.

Такой расширитель дает высокие технико-экономические показатели при бурении хрупких пород за счет крупного скола. Such a reamer gives high technical and economic indicators when drilling brittle rocks due to large chips.

Недостатком устройства является низкая эффективность при бурении в вязких склонных к сальникообразованию породах, когда на шарошках и корпусе образуется плотный глинистый сальник, препятствующий внедрению вооружения шарошек в породный массив. The disadvantage of this device is the low efficiency when drilling in viscous rocks prone to gland formation, when a dense clay gland is formed on the cones and the casing, preventing the introduction of cone armament into the rock mass.

Цель изобретения заключается в повышении производительности расширителя в вязких тугопластичных породах. The purpose of the invention is to increase the performance of the expander in viscous refractory rocks.

Достигается это тем, что минимальное расстояние между шарошкой и корпусом равно или превышает высоту вооружения шарошки. This is achieved by the fact that the minimum distance between the cone and the casing is equal to or greater than the height of the cone armament.

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является обеспечение определенного расстояния между шарошкой и корпусом - равного или превышающего высоту вооружения шарошки. A distinctive feature of the proposed technical solution is to ensure a certain distance between the cone and the casing - equal to or greater than the height of the cone armament.

Преимуществом предлагаемого технического решения является исключение сальникообразования на шарошках и корпусе расширителя, вследствие чего повышается эффективность бурения, заключающаяся в повышении механической скорости бурения, увеличении продолжительности работы бурового органа до подъема (сокращение непроизводительного времени, затрачиваемого на спуско-подъемы), сокращение общей продолжительности бурения, энергозатрат, трудозатрат, амортизационных отчислений. The advantage of the proposed technical solution is the elimination of gland formation on the roller cones and the casing of the expander, as a result of which the drilling efficiency increases, which consists in increasing the mechanical drilling speed, increasing the duration of the drilling body before lifting (reducing unproductive time spent on trips), reducing the total duration of drilling, energy costs, labor costs, depreciation charges.

Предлагаемое техническое решение распространяется как на расширители для фазного бурения, так и на расширители в составе бура с забурником. The proposed technical solution extends both to reamers for phase drilling, and to reamers as part of a drill with a borehole.

Сравнение предлагаемого технического решения с известными, а также с прототипом, свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию новизны. Comparison of the proposed technical solution with the known, as well as with the prototype, indicates the conformity of the proposed technical solution with the criterion of novelty.

Сравнение с прототипом и другими известными решениями не позволило выявить признаков, аналогичных тому, которым предлагаемое решение отличается от прототипа и который обеспечивает новый технический эффект, заключающийся в исключении сальникообразования на шарошках и корпусе и в конечном счете в повышении эффективности бурения в сальникообразующих породах, что позволяет считать отличие предлагаемого технического решения соответствующим критерию "существенного". Comparison with the prototype and other known solutions did not allow revealing features similar to those that the proposed solution differs from the prototype and which provides a new technical effect consisting in the elimination of gland formation on cones and the casing and ultimately in increasing the efficiency of drilling in stuffing-forming rocks, which allows consider the difference of the proposed technical solution in accordance with the criterion of "substantial".

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены чертежи предлагаемого решения. In FIG. 1 and FIG. 2 presents the drawings of the proposed solution.

На фиг. 1 показан расширитель, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. In FIG. 1 shows an expander, a general view; in FIG. 2 - node I in FIG. 1.

Расширитель состоит из корпуса 1 и ярусообразно расположенного на нем шарошечного инструмента, состоящего из папы 2 и венца 3 с вооружением 4, например клиновидно-дисковым или зубчатым. Венец 3 расположен между корпусом 1 и лапой 2. Минимальное расстояние В между корпусом 1 и венцом 3 равно или превышает высоту Н вооружения 4. The expander consists of a housing 1 and a tier-mounted cone tool, consisting of a father 2 and a crown 3 with weapons 4, for example a wedge-shaped disk or gear. The crown 3 is located between the body 1 and the paw 2. The minimum distance B between the body 1 and the crown 3 is equal to or greater than the height H of the weapon 4.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом. При бурении по сальникообразующим породам тонкодисперсный шлам, образующийся на контакте вооружения 4 шарошки с породным массивом 5 и склонный к адгезии на металле, постепенно вытесняется в сторону, противоположную породному массиву 5, то есть в сторону корпуса 1, скользя вдоль конической поверхности венца 3 шарошки. Таким путем из тонкодисперсного шлама, как из теста, постепенно формируется сальниковый бублик 6, толщина которого приблизительно равна высоте Н вооружения 4 шарошки. В связи с тем, что венец 3 шарошки имеет коническую форму, по мере удаления бублика 6 от вооружения 4 он теряет связь с венцом 3, скользит вдоль него и сваливается в промежуток между венцом шарошки и корпусом 1 расширителя при условии, что расстояние В ≥ Н. При меньшем значении размера В бублик не имеет возможности схода с шарошки, в результате чего происходит засаливание всей шарошки, включая вооружение и пространства между шарошкой и корпусом. The proposed device operates as follows. When drilling through stuffing-forming rocks, a fine-dispersed cuttings formed at the contact of weapons 4 cones with the rock mass 5 and prone to adhesion on the metal, is gradually displaced in the direction opposite to the rock mass 5, that is, towards the body 1, sliding along the conical surface of the crown 3 of the cone. In this way, a stuffing bagel 6 is gradually formed from finely dispersed sludge, as from dough, the thickness of which is approximately equal to the height H of the 4 cone arms. Due to the fact that the cone crown 3 has a conical shape, as donut 6 is removed from armament 4, it loses contact with crown 3, slides along it and falls into the gap between the cone crown and the casing 1 of the expander, provided that the distance B ≥ H With a smaller value of size B, the bagel does not have the ability to get off the cone, resulting in greasing of the entire cone, including weapons and the spaces between the cone and the casing.

Claims

EXPANDER FOR DRILLING WELLS OF LARGE DIAMETER, comprising a body and legs fixed on it in tier-like form with cantilever arms with wedge-shaped arms mounted between them and the body, characterized in that, in order to increase the performance of the expander in viscous and refractory soils, the minimum distance between the cone and body equal to or greater than the height of the cone-shaped wedge-shaped weapons.