RU2026977C1

RU2026977C1 - Drill string for machines of horizontal and inclined drilling

Info

Publication number: RU2026977C1
Authority: RU
Inventors: М.С. Сафохин; Л.Е. Маметьев; В.А. Ившин; О.И. Ерин; Н.М. Скорняков; А.Н. Ананьев
Original assignee: Кузбасский Политехнический Институт
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: hole drilling devices. SUBSTANCE: the sections of auger string which has interrupted flights are provided with spring helixes stretched between auger flights. Parts of spring helixes are rigidly connected on the side of nonworking surfaces to the ends of auger flights facing threaded bushings. EFFECT: increased efficiency of conveyance of drillings due to elimination of interruptions of auger flights. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин, а именно к буровым ставам, и может быть использовано в горном деле и строительстве. The invention relates to a device for drilling horizontal and slightly deviated wells, namely to drilling stands, and can be used in mining and construction.

Известен буровой став, состоящий из шнековых буровых штанг, выполненных из отдельных спиральных лопастей с разрывами в радиальных плоскостях и жестко прикрепленных к трубе-валу (авт.св. СССР N 594314). Known drill stand, consisting of auger drill rods made of separate spiral blades with gaps in the radial planes and rigidly attached to the pipe-shaft (ed. St. USSR N 594314).

Недостатками такого бурового става являются невозможность использования наиболее механизированных резьбовых буровых замков и трудность взаимодействия с ключами и подхватами буровых ставов. The disadvantages of such a drill stand are the inability to use the most mechanized threaded drill locks and the difficulty of interacting with the keys and pickups of the drill stands.

Эти же недостатки характерны и для шнековых ставов со сплошными шнековыми лопастями [1]. The same disadvantages are also characteristic of screw stands with continuous screw blades [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности (прототип) является буровой став для машин горизонтального и наклонного бурения, состоящий из шнековых буровых штанг с разрывами в шнековой спирали под резьбовые буровые замки и буртов для взаимодействия с ключом и подхватом при механизированном наращивании и разборке во время бурения и демонтажа [2]. Closest to the proposed technical essence (prototype) is a drill stand for horizontal and inclined drilling machines, consisting of screw drill rods with discontinuities in the screw spiral for threaded drill locks and collars for interaction with a key and pick-up during mechanized build-up and disassembly during drilling and dismantling [2].

Недостатком прототипа является образование штыбуемых пробок в местах разрывов шнековой спирали, где транспортирующая способность бурового става равна нулю, что ограничивает глубину бурения скважин и затрудняет, а иногда делает невозможным извлечение шнекового става из скважины. The disadvantage of the prototype is the formation of coarse plugs at the breaks of the screw spiral, where the transporting capacity of the drill string is zero, which limits the depth of drilling and makes it difficult, and sometimes makes it impossible to remove the screw stand from the well.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса транспортирования продуктов бурения путем устранения разрывов шнековой спирали при механизированном наращивании става. The aim of the invention is to increase the efficiency of the process of transporting drilling products by eliminating the screw spiral breaks during mechanized buildup.

Поставленная цель достигается тем, что в известном буровом ставе для машин горизонтального и слабонаклонного бурения, включающем штанги с резьбовыми хвостовиками, втулками и буртами для байонетного замка, поддерживающий захват и ключ, участки шнековых лопастей, жестко прикрепленных к частям штанг, свободных от буртов, к концам шнековых лопастей, обращенных к резьбовым втулкам и буртам каждой из штанг, жестко со стороны нерабочих поверхностей прикреплены части пружинных спиралей, наружные поверхности каждой из которых не превышают наружной поверхности жестких шнековых лопастей штанг, а их свободные концы выступают за пределы резьбовых втулок и упруго прижаты к нерабочим поверхностям жестких шнековых лопастей соседних штанг, растягивая участки пружинных спиралей. Ширина межвиткового пространства обеспечивает свободный вход ключа-подхвата. This goal is achieved by the fact that in the well-known drilling rig for horizontal and slightly inclined drilling machines, including rods with threaded shanks, bushings and collars for a bayonet lock, supporting the grip and key, sections of screw blades rigidly attached to the parts of the rods, free from collars, to the ends of the screw blades facing the threaded bushings and shoulders of each of the rods, parts of spring spirals are rigidly attached from the side of non-working surfaces, the outer surfaces of each of which do not exceed the hydrochloric hard surface auger blades rods, and their free ends project beyond the threaded sleeves and are elastically pressed against the non-working surfaces of rigid auger blades adjacent rods by stretching portions of the spring coils. The width of the inter-turn space provides free entry of the key-pickup.

Таким образом, отличительными признаками являются следующие:
1. Прикрепление жестко к концам шнековых лопастей, обращенных к резьбовым втулкам и буртам каждой из штанг, частей пружинных спиралей;
2. Наружные поверхности каждой из пружинных спиралей не превышают наружных поверхностей шнековых лопастей штанг;
3. Свободные концы каждой из частей пружинных спиралей выступают за пределы резьбовых втулок и упруго прижаты к нерабочим поверхностям шнековых лопастей соседних штанг;
4. Участки пружинных спиралей растянуты между участками шнековых лопастей, образуя шнек с непрерывной спиралью;
5. Шаг каждой из частей пружинных спиралей выполнен таким, что ширина межвиткового пространства обеспечивает свободный вход ключа-подхвата.Thus, the distinguishing features are the following:
1. Attachment rigidly to the ends of the screw blades facing the threaded bushings and shoulders of each of the rods, parts of the spring coils;
2. The outer surfaces of each of the spring coils do not exceed the outer surfaces of the screw blades of the rods;
3. The free ends of each of the parts of the spring spirals protrude beyond the threaded bushings and are elastically pressed against the non-working surfaces of the screw blades of adjacent rods;
4. Sections of spring spirals are stretched between sections of screw blades, forming a screw with a continuous spiral;
5. The step of each of the parts of the spring coils is made such that the width of the inter-turn space provides free entry of the pick-up key.

Несмотря на то, что отдельно известны шнековые штанги с жесткими шнековыми лопастями и спиральные пружинные транспортеры, анализ отличительных признаков показал, что их совокупность и взаимное расположение, позволяющие получить шнековый буровой став с непрерывным транспортирующим элементом, не известны, что обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". Despite the fact that screw rods with rigid screw blades and spiral spring conveyors are separately known, an analysis of the distinguishing features showed that their combination and relative position, allowing to obtain a screw drill stand with a continuous conveying element, are not known, which ensures the claimed technical solution meets the criterion "significant differences."

На чертеже изображен общий вид устройства в скважине. The drawing shows a General view of the device in the well.

Буровой став для машины горизонтального и слабонаклонного бурения состоит из буровых штанг 1 с буртами 2 - 4, резьбовыми хвостовиками 5 и втулками 6 для соединения штанг между собой, шнековых лопастей 7, жестко прикрепленных к буровым штангам на участках, свободных от буртов. К свободным концам нерабочих поверхностей шнековых лопастей 8, обращенных к резьбовым втулкам 6 и буртам 3 каждой из штанг, жестко прикреплены пружинные спирали 9, наружные поверхности каждой из которых не выступают за диаметр шнековых лопастей, а их свободные концы выступают за пределы резьбовых втулок 6 и упруго прижаты к нерабочим поверхностям шнековых лопастей 7 соседних штанг. В результате пружинная спираль 9 растянута между участками шнековых лопастей, при этом шаг пружинных спиралей 9 выполнен таким, что ширина межвиткового пространства обеспечивает свободный вход подхвата и ключа. The drill stand for a horizontal and slightly inclined drilling machine consists of drill rods 1 with collars 2 - 4, threaded shanks 5 and bushings 6 for connecting the rods to each other, screw blades 7, rigidly attached to the drill rods in areas free of collars. Spring spirals 9 are rigidly attached to the free ends of the non-working surfaces of the screw blades 8 facing the threaded sleeves 6 and the shoulders 3 of each rod, the outer surfaces of each of which do not protrude beyond the diameter of the screw blades, and their free ends protrude beyond the threaded sleeves 6 and 7 adjacent rods are elastically pressed to non-working surfaces of the screw blades. As a result, the spring spiral 9 is stretched between the sections of the screw blades, while the step of the spring spirals 9 is made so that the width of the inter-turn space provides free entry of the pickup and the key.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При наращивании бурового става устанавливаемую буровую штангу выводят на ось бурового става, затем с вращением передвигают в направлении бурового става, в результате чего происходит завинчивание резьбовых хвостовиков 5 во втулки 6, свободный конец пружиной спирали 9 последней шнековой буровой штанги бурового става упруго прижимается к нерабочей поверхности шнековой лопасти 7 устанавливаемой буровой штанги. Сокращение бурового става производится в обратном порядке. When building the drill stand, the installed drill rod is brought to the axis of the drill stand, then it is rotated in the direction of the drill stand, as a result of which the threaded shanks 5 are screwed into the bushings 6, the free end of the spiral spring 9 of the last screw drill rod of the drill stand is elastically pressed against the idle surface screw blades 7 mounted drill rod. Drill head reduction is performed in the reverse order.

При бурении продукты разрушения перемещаются шнековыми лопастями 7, а в промежутках между ними - пружинными спиралями 9, тем самым предотвращается пробкообразование и повышается транспортирующая способность шнекового бурового става. Пружинные спирали не препятствуют применению подхвата и ключа для механизированной сборки и разборки бурового става. When drilling, the fracture products are moved by screw blades 7, and in the spaces between them - by spring spirals 9, thereby preventing cork formation and increasing the transporting ability of the screw drill stand. Spring coils do not interfere with the use of pickup and key for mechanized assembly and disassembly of the drill stand.

Claims

1. DRILLING STAW for HORIZONTAL and TILT DRILLING MACHINES, including rods having collars for interacting with a bayonet lock and pick-up wrench, threaded shanks and bushings for connecting the rods to one another and screw blades located between the collars, characterized in that each rod is provided a spring spiral, rigidly attached to the end of the screw blade from the side of non-working surfaces towards the threaded sleeve, while the outer diameter of the spring spiral does not exceed the diameter of the screw blades, and the length of the spring spiral exceeds the size of the section of the rod without auger blades.

2. Becoming according to claim 1, characterized in that the step of each of the spring coils is made not less than the width of the pick-up key.