RU2060343C1

RU2060343C1 - Hydraulic drill

Info

Publication number: RU2060343C1
Application number: RU92011735A
Authority: RU
Inventors: И.Н. Босин
Original assignee: Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: hydraulic drilling of tubular wells, artesian wells at pastures, as well as in gardens. SUBSTANCE: hydraulic drill has a pipeline. Jet extension with eccentric inclined passages is installed coaxially on lower end of the pipeline. The passages are open to pipeline cavity. Cylinder with elastic ring in installed on lower end of the pipeline. Pipe for destroyed soil outlet is hydraulically and eccentric connected to the cylinder in parallel to the pipeline. Cylindrical housing is coaxial to jet extension and to conical hood with openings for the pipeline. The hood is fastened to upper end of the pipeline. EFFECT: high speed of working. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в грунте и может быть использовано для гидробурения трубчатых колодцев, артезианских скважин на пастбищах скота, а также в садах и огородах. The invention relates to a device for drilling wells in the ground and can be used for hydraulic drilling of tubular wells, artesian wells in livestock pastures, as well as in gardens and kitchen gardens.

Известно устройство для разбуривания скважин [1] содержащее установленный на полой штанге с возможностью вращения относительно нее гидромонитор, включающий корпус с внутренним продольным каналом и сообщенные с ним боковые сопла, установленные на осях и по касательной к поверхности корпуса. Сопла выполнены с разными весами плеч, с выходными отверстиями на более тяжелом плече, установлены с возможностью поворота в плоскости вращения гидромонитора и подпружинены. A device for drilling wells [1] is known comprising a hydraulic monitor mounted on a hollow rod with the possibility of rotation relative to it, including a housing with an internal longitudinal channel and side nozzles connected with it, mounted on the axes and tangent to the surface of the housing. The nozzles are made with different weights of the shoulders, with outlet openings on a heavier shoulder, mounted to rotate in the plane of rotation of the hydraulic monitor and spring-loaded.

Недостаток известного устройства ограниченность применения, так как оно может использоваться лишь с целью увеличения диаметра скважины. A disadvantage of the known device is the limited use, since it can only be used to increase the diameter of the well.

Наиболее близким к предлагаемому устройству (прототип) является гидробур, включающий соосно установленные на трубопроводе сопловую насадку для формирования струй рабочего агента и цилиндрический стакан (корпус), внутренняя полость которого выполнена в виде рабочей камеры, трубу для отвода продуктов разрушения, гидравлически связанную с рабочей камерой и закрепленную на цилиндрическом стакане эксцентрично оси гидробура [2]
Недостаток прототипа низкая эффективность работы из-за недостаточной герметизации призабойного пространства и неравномерности воздействия струй рабочего агента на дно скважины.Closest to the proposed device (prototype) is a hydraulic drill, including a nozzle nozzle coaxially mounted on the pipeline for forming jets of the working agent and a cylindrical glass (body), the inner cavity of which is made in the form of a working chamber, a pipe for discharging destruction products hydraulically connected to the working chamber and mounted on a cylindrical glass eccentric axis of the hydraulic drill [2]
The disadvantage of the prototype is low efficiency due to insufficient sealing of the bottomhole space and the uneven effect of the jets of the working agent on the bottom of the well.

Цель изобретения повышение эффективности работы за счет герметизации призабойного пространства и улучшения равномерности воздействия водяных струй на дно скважины. The purpose of the invention is to increase work efficiency by sealing the bottom hole and improve the uniformity of the effects of water jets on the bottom of the well.

Сущность заключается в том, что гидробур содержит установленные на трубопроводе сопловую насадку и цилиндрический стакан, внутренняя полость которого выполнена в виде рабочей камеры, трубу для отвода продуктов разрушения, гидравлически связанную с рабочей камерой и закрепленную на цилиндрическом стакане эксцентрично оси гидробура, цилиндрический кожух, расположенный коаксиально цилиндрическому стакану с возможностью осевого перемещения относительно последнего, упругое кольцо, закрепленное на обращенной к забою торцовой поверхности цилиндрического стакана. Сопловая насадка установлена с возможностью вращения и имеет эксцентрично расположенные к ее продольной оси наклонные под разными углами каналы. The essence lies in the fact that the hydraulic drill contains a nozzle nozzle and a cylindrical cup installed on the pipeline, the inner cavity of which is made in the form of a working chamber, a pipe for discharging the products of destruction hydraulically connected to the working chamber and fixed on the cylindrical cup eccentrically to the axis of the hydraulic drill, a cylindrical casing located coaxially to a cylindrical glass with the possibility of axial movement relative to the latter, an elastic ring fixed to the end face facing the bottom and a cylindrical cup. The nozzle nozzle is mounted for rotation and has channels, inclined at different angles, eccentrically located to its longitudinal axis.

На фиг. 1 изображен гидробур, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a hydraulic drill, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Гидробур содержит трубопровод 1, на нижнем конце которого с возможностью вращения относительно вертикальной оси установлена сопловая насадка 2 с эксцентрично расположенными к оси наклонеными под разными углами каналами 3, цилиндрический стакан 4, коаксиально закрепленный на трубопроводе 1 и имеющий рабочую камеру 5 в зоне сопловой насадки, упругое кольцо 6 в виде гофрированного патрубка, закрепленное на обращенной к забою торцовой поверхности цилиндрического стакана, трубу 7 для отвода продуктов разрушения, гидравлически связанную с рабочей камерой и закрепленную на цилиндрическом стакане эксцентрично оси гидробура, цилиндрический кожух 8, установленный коаксиально цилиндрическому стакану с возможностью осевого перемещения относительно последнего. The hydraulic drill comprises a pipe 1, at the lower end of which a nozzle nozzle 2 is mounted with rotation relative to the vertical axis 2 with channels 3 inclined at different angles to the axis, a cylindrical cup 4, coaxially mounted on the pipe 1 and having a working chamber 5 in the nozzle nozzle area, an elastic ring 6 in the form of a corrugated pipe, mounted on the end face of the cylindrical glass facing the bottom, a pipe 7 for removing the destruction products, hydraulically connected with the work whose camera and eccentric axis of the hydraulic drill is fixed on a cylindrical glass, a cylindrical casing 8 mounted coaxially to the cylindrical glass with the possibility of axial movement relative to the latter.

Устройство работает следующим образом. При бурении скважины рабочий агент, например вода, нагнетается насосом по трубопроводу 1 в сопловую насадку 2, из которой по каналам 3 с разными углами наклона к горизонтали выбрасывается на дно скважины, ограниченное упругим кольцом 6 и нижним концом цилиндрического кожуха 8. За счет реактивной силы выбрасываемой воды по каналам 3, расположенным эксцентрично продольной оси насадки, на последнюю действует крутящий момент, обеспечивая вращение ее в горизонтальной плоскости. Таким образом обеспечивается активное и равномерное круговое воздействие струй на дно скважины, ограниченной упругим кольцом 6 и цилиндрическим кожухом 8. Продукты разрушения вместе с водой отсасываются насосом по трубе 7, обеспечивая заглубление гидробура. В зависимости от физико-механических характеристик грунта цилиндрический кожух 8, имея острый кольцевой торец, заглубляется под собственным весом с опережением нижнего конца упругого кольца 6 при мягком по периметру грунте или на одном уровне с последним на секторе дна скважины с более твердым грунтом. На секторе дна с более мягким грунтом нижний конец упругого кольца 6 заглубляется с опережением кожуха 8, что обеспечивает экранирование струй с меньшим углом к горизонтали на этом секторе, формирование скважины заданного диаметра и лучшую герметизацию призабойного пространства. Это повышает эффективность работы гидробура, снижает стартовый запас рабочего агента (воды), что удешевляет работу в полевых условиях мобильного агрегата, включающего, например, трактор, насос с приводом от ВОМ, гидробур, гидроциклон и емкость со стартовым запасом воды. При достижении водоносного слоя грунта подачу воды по трубопроводу 1 прекращают и после определенного времени откачки воды с примесью грунта по трубе 7 гидробур извлекают из скважины. The device operates as follows. When drilling a well, a working agent, such as water, is pumped through a pipe 1 into a nozzle nozzle 2, from which through channels 3 with different angles of inclination to the horizontal it is thrown to the bottom of the well, bounded by an elastic ring 6 and the lower end of the cylindrical casing 8. Due to the reactive force ejected water through the channels 3, located eccentrically to the longitudinal axis of the nozzle, the latter acts on the torque, ensuring its rotation in the horizontal plane. This ensures an active and uniform circular effect of the jets on the bottom of the well, bounded by an elastic ring 6 and a cylindrical casing 8. The destruction products together with water are sucked off by a pump through a pipe 7, providing deepening of the hydraulic drill. Depending on the physical and mechanical characteristics of the soil, the cylindrical casing 8, having a sharp annular end face, is buried under its own weight ahead of the lower end of the elastic ring 6 when the soil is soft along the perimeter or at the same level as the last on the sector of the bottom of the well with harder soil. On the sector of the bottom with softer soil, the lower end of the elastic ring 6 is deepened ahead of the casing 8, which provides shielding of the jets with a smaller angle to the horizontal in this sector, the formation of a well of a given diameter and better sealing of the bottom hole. This increases the efficiency of the hydraulic drill, reduces the starting supply of the working agent (water), which makes it cheaper to work in the field of a mobile unit, including, for example, a tractor, a pump driven by a PTO shaft, a hydraulic drill, a hydrocyclone and a tank with a starting reserve of water. When the aquifer of the soil is reached, the water supply through the pipeline 1 is stopped and after a certain time of pumping water with an admixture of soil through the pipe 7, the hydraulic drill is removed from the well.

Предложенный гидробур более эффективен в работе при бурении скважины в грунте глубиной до 10 м и позволяет снизить на 15-20% себестоимость скважины в системах водоснабжения на пастбищах скота, в садах и огородах. The proposed hydraulic drill is more effective in working when drilling a well in soil up to 10 m deep and allows to reduce by 15-20% the cost of a well in water supply systems on livestock pastures, in gardens and vegetable gardens.

Claims

A hydraulic drill containing a nozzle nozzle and a cylindrical cup mounted on the pipeline, the inner cavity of which is made in the form of a working chamber, a pipe for discharging the products of destruction hydraulically connected to the working chamber and mounted on an cylindrical cup eccentrically to the axis of the hydraulic drill, characterized in that the hydraulic drill is provided with a coaxially arranged cylindrical glass with the possibility of axial movement relative to the latter by a cylindrical casing, and on the end surface of the cylinder facing the bottom th nozzle is fixed to the elastic ring sealing face opening, wherein the nozzle head is rotatably mounted and has an eccentrically disposed to its longitudinal axis inclined at different angles channels.