RU2351735C1 - Способ для бурения на обсадных трубах, буровая установка и переходник - Google Patents

Способ для бурения на обсадных трубах, буровая установка и переходник Download PDF

Info

Publication number
RU2351735C1
RU2351735C1 RU2007125708/03A RU2007125708A RU2351735C1 RU 2351735 C1 RU2351735 C1 RU 2351735C1 RU 2007125708/03 A RU2007125708/03 A RU 2007125708/03A RU 2007125708 A RU2007125708 A RU 2007125708A RU 2351735 C1 RU2351735 C1 RU 2351735C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
adapter
longitudinal
drill rod
pipe
Prior art date
Application number
RU2007125708/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Юха ПИИППОНЕН (FI)
Юха ПИИППОНЕН
Original Assignee
Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой
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
Priority to FI20045467A priority Critical patent/FI121025B/fi
Priority to FI20045467 priority
Application filed by Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой filed Critical Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой
Application granted granted Critical
Publication of RU2351735C1 publication Critical patent/RU2351735C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/003Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/03Couplings; joints between drilling rod or pipe and drill motor or surface drive, e.g. between drilling rod and hammer
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes

Abstract

Группа изобретений относится к способу для бурения на обсадных трубах, буровой установке и переходнику. Переходник, который должен использоваться при бурении удлинительным буровым оборудованием, содержит внутреннюю деталь, способную вращаться вращательным устройством машины бурения по коренным породам. Вокруг внутренней детали размещена наружная деталь, которая может перемещаться в осевом направлении относительно внутренней детали. Изменением осевого положения наружной детали определяется направление вращающей силы с вращательного устройства на внутреннюю буровую штангу или на наружную трубу, используемые при бурении на обсадных трубах, во время свинчивания. Технической задачей является повышение эффективности работы буровой установки за счет упрощения ее конструкции путем использования одного привода для вращения внутренних и наружных буровых штанг или труб. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу для бурения на обсадных трубах, содержащему бурение по коренным породам посредством вращения внутренней буровой штанги вращательным устройством, заключенным в машине бурения по коренным породам, разрушения породы посредством по меньшей мере одного бурового долота и протягивания наружной трубы в ствол скважины во время бурения; формирование удлинительного бурового оборудования посредством соединения двух или более внутренних буровых штанг одна за другой в продольном направлении и посредством соответственного соединения двух или более наружных труб одна за другой в продольном направлении; поворот внутренней буровой штанги вокруг ее продольной оси, когда внутренние продольные штанги собираются вместе или когда удлинительное буровое оборудование разбирается; поворот наружной трубы вокруг ее продольной оси, когда наружные трубы собираются вместе или когда удлинительное буровое оборудование разбирается, выполнение поворота, необходимого для соединения внутренних буровых штанг и наружных труб, осуществляется неодновременно, выполнение вращения внутренней буровой штанги и наружной трубы осуществляется посредством вращательного устройства машины бурения по коренным породам и переходника, присоединенного к ней, когда штанга для бурения взрывных скважин собирается и разбирается.
Изобретение дополнительно относится к буровой установке, содержащей машину бурения по коренным породам, включающую в себя по меньшей мере одно вращательное устройство для вращения по меньшей мере одной внутренней буровой штанги вокруг ее продольной оси, механизм подачи для перемещения машины бурения по коренным породам и направляющую, которая поддерживает машину бурения по коренным породам и по которой машина бурения по коренным породам продвигается по направлению к породе, которая должна быть пробурена, и в обратном направлении, и переходник, выполненный с возможностью передавать вращающую силу, создаваемую вращательным устройством машины бурения по коренным породам, на внутреннюю буровую штангу, при этом переходник, содержащий удлиненную внутреннюю деталь, первый конец которой принимает вращающую силу, создаваемую вращательным устройством, и второй конец которой является присоединяемым к внутренней буровой штанге, и наружную деталь, которая является удлиненной трубчатой деталью, образованной, по меньшей мере частично, вокруг внутренней детали, второй конец которой присоединяется к наружной трубе, используемой при бурении на обсадных трубах.
Изобретение дополнительно относится к переходнику, предназначенному для передачи вращающей силы с вращательного устройства машины бурения по коренным породам на по меньшей мере один инструмент и содержащему удлиненную внутреннюю деталь, имеющую первый конец и второй конец, при этом первый конец внутренней детали содержит первое средство, обеспечивающее возможность передачи вращающей силы с вращательного устройства машины бурения по коренным породам на внутреннюю деталь, а второй конец содержит второе средство соединения, обеспечивающее возможность присоединения внутренней детали к внутренней буровой штанге, наружную деталь, которая является удлиненной трубчатой деталью, имеющей первый конец и второй конец и которая расположена, по меньшей мере частично, вокруг внутренней детали, при этом второй конец наружной детали содержит третье средство соединения, обеспечивающее возможность присоединения наружной детали к наружной трубе, используемой при бурении на обсадных трубах.
Когда туннель прокладывается в разрушенной или мягкой горной породе или в горной породе, имеющей другие свойства, препятствующие прокладыванию туннеля, стены и потолок туннеля должны поддерживаться различными анкерами, болтами или посредством нагнетания бетонного или другого заполнителя в стволы скважин. Также известно, что следует поддерживать стены и потолок туннеля уже после начала фактического рытья туннеля. В таком случае бурение на обсадных трубах может применяться там, где несколько стволов скважин пробуриваются почти одна за другой согласно профилю, который впоследствии должен быть сформирован для туннеля. При бурении на обсадных трубах обсадная труба вводится в ствол скважины во время бурения, где она может быть оставлена для поддержания горной породы недостаточного качества. При бурении на обсадных трубах используется оборудование двухтрубной свечи, то есть бурение выполняется посредством вращения буровой штанги или соответствующей внутренней буровой штанги либо, возможно, посредством вращения обсадной трубы вокруг нее или соответствующей наружной трубы вращательным устройством бурильной машины. Самый дальний конец обсадной трубы снабжен буровой коронкой, а самый дальний конец буровой штанги - внутренним долотом. Когда пробуренный ствол скважины достаточно глубок, буровая штанга и внутреннее долото извлекаются из ствола скважины. Обсадная труба может быть оставлена в стволе скважины для поддержания ствола скважины. Более того, бетон, другой заделывающий материал и необходимые несущие элементы могут подаваться в обсадную трубу.
Когда пробуриваются протяженные стволы скважин, выполняется бурение на обсадных трубах в качестве бурения удлинительным буровым оборудованием. В таком случае буровые компоненты, применяемые при бурении на обсадных трубах, то есть буровые штанги и обсадные трубы, присоединяются одна за другой в продольном направлении. Как буровые штанги, так и обсадные трубы могут быть снабжены соединительными резьбами для соединения. Когда удлинительное буровое оборудование удлиняется, должно быть возможным поворачивать как буровые штанги, так и обсадные трубы вокруг их продольной оси, так что соединительные резьбы следующих один за другим буровых компонентов могут быть соединены вместе. Соответственно, когда удлинительное буровое оборудование разбирается, должно быть возможным поворачивать буровые компоненты вокруг их продольной оси, чтобы разъединять соединительные резьбы. Однако соединение буровых штанг и обсадных труб должно выполняться не одновременно, т.е. должна быть обеспечена возможность поворота буровой штанги и обсадной трубы, которые должны быть присоединены, независимо друг от друга. Известные буровые установки, применяемые в бурении на обсадных трубах, снабжены отдельными поворотными узлами для поворота обсадной трубы независимо от буровой штанги, когда обсадные трубы присоединяются к или отсоединяются друг от друга. Такой поворотный узел, однако, неблагоприятно увеличивает вес буровой установки и служит причиной дополнительных затрат и дополнительной потребности в техническом обслуживании и текущем ремонте.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа и устройства для бурения на обсадных трубах.
Способ согласно изобретению отличается использованием переходника, содержащего внутреннюю деталь, присоединяемую к внутренней буровой штанге, и наружную деталь, присоединяемую к внешней обсадной колонне при сборке и разборке удлинительного бурового оборудования, подачей вращающей силы на внутреннюю деталь переходника, передачей ее с внутренней детали на наружную деталь и перемещением наружной детали в осевом направлении относительно внутренней детали для обеспечения действия вращающей силы, создаваемой вращательным устройством, на внутреннюю буровую штангу или на наружную трубу.
Буровая установка согласно изобретению отличается тем, что внутренняя деталь присоединена к наружной детали по меньшей мере одним средством соединения, выполненным с возможностью передачи вращающей силы между внутренней деталью и наружной деталью независимо от взаимного продольного положения деталей, переходник содержит по меньшей мере один исполнительный механизм для перемещения наружной детали в продольном направлении относительно внутренней детали, причем взаимное положение между вторым концом внутренней детали и вторым концом наружной детали является изменяемым в продольном направлении.
Переходник согласно изобретению отличается тем, что внутренняя деталь присоединена к наружной детали по меньшей мере одним средством соединения, выполненным с возможностью передачи вращающей силы между внутренней деталью и наружной деталью независимо от взаимного продольного положения деталей, и имеется по меньшей мере один исполнительный механизм для перемещения наружной детали в продольном направлении относительно внутренней детали, причем взаимное положение между вторым концом внутренней детали и вторым концом наружной детали является изменяемым в продольном направлении.
Идея, лежащая в основе изобретения, состоит в том, что при сборке и разборке буровых компонентов бурения на обсадных трубах, то есть при свинчивании, необходимое вращательное движение создается как для внутренних буровых штанг, так и для внешних труб вращательным устройством, включенным в машину для бурения по коренным породам. Переходник выполнен с возможностью передачи вращающей силы, создаваемой вращательным устройством, на буровые компоненты. Кроме того, переходник содержит средство, обеспечивающее возможность передачи вращательной силы либо на внутреннюю буровую штангу, либо на наружную трубу, независимо друг от друга, во время свинчивания. Переходник содержит внутреннюю деталь и наружную деталь, расположенную вокруг нее. Вращающаяся сила может подаваться на участок первого конца во внутренней детали с вращательного устройства из машины бурения по коренным породам. Самый дальний конец внутренней детали, то есть второй конец, снабжен вращательным средством соединения, типично, соединительными резьбами, для присоединения внутренней детали к внутренней буровой штанге. Наружная деталь является трубой, расположенной вокруг внутренней детали. Самый дальний конец наружной детали, то есть второй конец, снабжен вращательным средством соединения, типично, соединительными резьбами, для присоединения наружной детали к наружной керноприемной трубе. Между наружной деталью и внутренней деталью расположено одно или несколько средств соединения, обеспечивающих возможность передачи вращающей силы с внутренней детали на наружную деталь. Средство соединения, таким образом, всегда содержит по меньшей мере первую противоположную поверхность во внутренней детали и по меньшей мере вторую противоположную поверхность в наружной детали. Кроме того, наружная деталь выполнена с возможностью перемещения относительно внутренней детали в продольном направлении, одним или несколькими исполнительными механизмами для перемещения средства соединения на самом дальнем конце наружной детали наружу больше, чем средство соединения на самом дальнем конце внутренней детали.
Преимущество изобретения состоит в том, что типовое вращательное устройство машины бурения по коренным породам может использоваться с буровым оборудованием, и, таким образом, никакой отдельный поворотный узел для поворота наружной трубы не требуется. Следовательно, конструкция буровой установки может быть более простой, более легкой и более компактной, чем ранее. Кроме того, поскольку переходник расположен на валу вращения машины бурения по коренным породам, он хорошо центрирован относительно бурового оборудования, которое должно собираться и разбираться. В дополнение, вращающая сила, которая может формироваться вращательным устройством машины бурения по коренным породам, является очевидно большей, чем таковая, создаваемая отдельными поворотными узлами. Таким образом, блокировочные соединения могут также с легкостью размыкаться посредством решения согласно настоящему изобретению. Преимуществом переходника является, например, его простая и надежная конструкция. Перемещением наружной детали переходника между ее передним и задним положениями возможно выбирать, при свинчивании, направлена ли вращающая сила с переходника на внутреннюю буровую штангу или на наружную трубу.
Основная идея варианта осуществления изобретения состоит в том, что внутренняя деталь является частью машины бурения по коренным породам. В таком случае первый конец, то есть внутренний конец, внутренней детали снабжен средством передачи, таким как зубчатое зацепление или тому подобное, дающее возможность приема вращающей силы с вращательного устройства.
Основная идея другого варианта осуществления изобретения состоит в том, что внутренняя деталь является отдельной деталью, присоединяемой к хвостовику бура машины бурения по коренным породам или к соответствующему вращательному элементу болтовым соединением или тому подобным. В таком случае конструкция переходника не требует каких бы то ни было существенных изменений в базовой конструкции машины бурения по коренным породам.
Основная идея еще одного варианта осуществления изобретения состоит в том, что вращающая сила создается с возможностью передачи посредством одной или нескольких шпонок и, соответственно, посредством одной или нескольких удлиненных шпоночных канавок с внутренней детали на наружную деталь. Шпоночная канавка может быть сформирована на внешней поверхности внутренней детали, а шпонка может крепиться к внутренней поверхности наружной детали, или, в качестве альтернативы, шпонка и шпоночная канавка скомпонованы наоборот. Механизм, сформированный шпонкой и шпоночной канавкой, способен передавать вращающие силы, но обеспечивает шпонке возможность перемещаться в осевом направлении в удлиненной шпоночной канавке. Шпоночная канавка может быть, по существу, осевой канавкой. В некоторых случаях шпоночная канавка может быть слегка наклонной по отношению к осевому направлению, или шпоночная канавка может быть винтовой линией. Средство соединения, основанное на шпонке и шпоночной канавке, является относительно простым для формирования, недорогим и обладает прочной конструкцией.
Основная идея еще одного варианта осуществления изобретения состоит в том, что поперечное сечение наружной поверхности внутренней детали в переходнике и поперечное сечение внутренней поверхности наружной детали сформированы так, что создается блокировка между вышеупомянутыми деталями относительно вращающей силы вокруг продольной оси. Однако формы поперечных сечений поверхностей обеспечивают внутренней детали и наружной детали возможность перемещения в направлении продольной оси. На практике противоположные поверхности могут иметь некруглое поперечное сечение, такое как эллиптическое, или поперечное сечение, имеющее углы. В этом случае противоположные поверхности между внутренней и внешней деталью формируют средство соединения.
Основная идея еще одного варианта осуществления изобретения состоит в том, что переходник содержит два или несколько исполнительных механизмов, таких как управляемые рабочей средой под давлением цилиндры или тому подобное, выполненные с возможностью перемещения наружной детали относительно внутренней детали посредством детали перемещения. Деталь перемещения является деталью, скомпонованной поперек наружной детали и прикрепленной к наружной детали, с тем чтобы предоставлять ей возможность передавать силы осевого перемещения. Вращающие силы, с другой стороны, не передаются между наружной деталью и деталью перемещения, но деталь перемещения может быть установлена на наружной детали, например, посредством подшипников.
Основная идея еще одного варианта осуществления изобретения состоит в том, что наружная деталь переходника может фиксироваться на внутренней детали в осевом направлении при по меньшей мере одном положении наружной детали. Фиксация может происходить в крайнем положении шпонки и шпоночной канавки, либо фиксация может быть основана на фиксации штыковым замком, фиксации контровочным замком или другим подходящим механизмом фиксации. Когда наружная деталь находится в зафиксированном положении, осевая сила, направленная на внутреннюю деталь, может передаваться наружной детали. В таком случае механизм подачи, включенный в буровую установку, может создавать действующую в обратном направлении силу в машине бурения по коренным породам, которая передается наружной трубе через переходник. Этот признак может использоваться в специальных применениях бурения на обсадных трубах, где наружные трубы удаляются из ствола скважины после бурения либо после бурения и подачи другого средства поддержки. Преимущество состоит в том, что не требуются отдельные элементы для извлечения наружных труб, а может использоваться стандартный механизм подачи буровой установки. Кроме того, механизм подачи обеспечивает достаточную силу для извлечения наружных труб из ствола скважины.
Основная идея еще одного варианта осуществления изобретения состоит в том, что наружная труба извлекается из ствола скважины исполнительным механизмом, включенным в переходник. В таком случае исполнительный механизм создает силу, требуемую при извлечении. Дополнительная альтернатива состоит в том, что исполнительный механизм переходника передает силу, требуемую при извлечении, с механизма подачи на наружную трубу.
Основная идея еще одного варианта осуществления изобретения состоит в том, что машина бурения по коренным породам содержит ударное устройство для обеспечения ударных импульсов для внутренней буровой штанги. Ударные импульсы также могут передаваться с внутреннего долота на буровую коронку.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления изобретения будут описаны более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг.1 изображает схематичный вид сбоку буровой установки, снабженной буровым оборудованием согласно изобретению;
фиг.2 - схематичный вид в перспективе переходника согласно изобретению;
фиг.3 - схематичный вид детали перемещения, внутренней детали и наружной детали переходника согласно изобретению;
фиг.4 - схематичный вид в разрезе по линии C-C внутренней и наружной детали переходника согласно изобретению и средства соединения между ними;
фиг.5 - схематичный и в разрезе вид сбоку внутренней детали, наружной детали, средства соединения и детали перемещения переходника согласно изобретению;
фиг.6 - схематичный и в разрезе вид сбоку наружной детали;
фиг.7 - схематичный вид машины бурения по коренным породам;
фиг.8 - схематичный и в разрезе вид части средства соединения переходника согласно изобретению;
фиг.9 и 10 - схематичные виды сбоку, иллюстрирующие действие переходника согласно изобретению;
фиг.11 - схематичный и в разрезе вид допустимого профилирования внутренней и наружной детали.
Ради ясности фигуры иллюстрируют некоторые варианты осуществления изобретения упрощенным образом. Одинаковые номера ссылок указывают ссылкой на идентичные части на фигурах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 иллюстрирует буровую установку 1, оснащенную оборудованием для бурения на обсадных трубах. Транспортер 2 буровой установки 1 может быть оснащен одной или несколькими буровыми стрелами-манипуляторами 3 и одной или более вспомогательными стрелами-манипуляторами 4. На самом дальнем конце буровой стрелы-манипулятора 3 расположено буровое оборудование 5, которое может содержать направляющую 6, машину 7 бурения по коренным породам и механизм 8 подачи на направляющей 6 для перемещения машины 7 бурения по коренным породам вперед, в направлении А, и назад, в направлении B. Машина 7 бурения по коренным породам может содержать вращательное устройство 9 для вращения буровых компонентов, используемых при бурении, вокруг их продольной оси. В некоторых случаях машина 7 бурения по коренным породам также может содержать ударное устройство для обеспечения ударных импульсов для буровых компонентов ради разрушения горной породы. При бурении на обсадных трубах используется оборудование двухтрубной свечи. Вращательное устройство 9 машины 7 бурения по коренным породам вращает внутреннюю буровую штангу 10, самый дальний конец которой снабжен внутренним долотом 11, которое образует ствол 12 скважины. Внутреннее долото 11 дополнительно выполнено с возможностью протягивания с помощью него наружной трубы 13 в ствол 12 скважины. Наружная труба 13, например, может вращаться в стволе 12 скважины посредством внутреннего долота 11. Наружная труба 13 расположена вокруг внутренней буровой штанги 10. Самый дальний конец наружной трубы 13 снабжен буровой коронкой 14, которая расширяет ствол 12 скважины, сформированный внутренним долотом 11.
При бурении протяженных стволов 12 скважин применяется бурение удлинительным буровым оборудованием, где два или несколько буровых компонента компонуются один за другим в продольном направлении. Поскольку при бурении на обсадных трубах используется двойное оборудование, необходимо управлять как внутренними буровыми штангами 10, так и внешними трубами 13 при бурении удлинительным буровым оборудованием. Для этой цели вспомогательная стрела-манипулятор 4 может быть оснащена манипулятором 14, который может включать в себя стрелу-манипулятор 15 и элементы 16 захвата для перемещения одного набора 17 удлинительного бурового оборудования за один раз из магазина 18 оснастки, предусмотренного на вспомогательной стреле-манипуляторе 4 буровой установки 5. Набор 17 может содержать одну наружную трубу 13 и одну внутреннюю буровую штангу 10, уже расположенную внутри нее, при этом буровые компоненты могут перемещаться одновременно. Манипулятор 14 может быть ручным устройством, которое может управляться оператором. Вспомогательная стрела-манипулятор 4 может быть оснащена кабиной 19 для оператора. В качестве альтернативы, манипулятор 14 и магазин 18 оснастки могут быть автоматическими устройствами, работа которых управляется одним или более блоками управления.
Буровое оборудование 5 дополнительно может содержать переходник 20, который может быть расположен между машиной 7 бурения по коренным породам и удлинительным буровым оборудованием. Переходник 20 может включать в себя внутреннюю деталь 21, на которую может передаваться вращающая сила с вращательного устройства 9 машины 7 бурения по коренным породам. Переходник 20 дополнительно содержит наружную деталь 22, которая является трубчатой деталью, расположенной вокруг внутренней детали 21. Вращающая сила может передаваться с внутренней детали 21 на внешнюю деталь 22. В дополнение, переходник 20 может содержать один или несколько исполнительных механизмов 23 для перемещения наружной детали 22 в осевом направлении. Исполнительным механизмом 23, например, может быть управляемый рабочей средой под давлением цилиндр, первый конец которого присоединен к машине 7 бурения по коренным породам или каретке, и чей второй конец может присоединяться к заднему участку наружной детали 22 подходящим средством передачи. Конструкция и работа переходника 20 будут описаны более подробно в связи с последующими фигурами.
На фиг.1 показано, что передний конец направляющей 6 может быть оснащен одним или несколькими зажимными устройствами 24 для фиксации по меньшей мере одного бурового компонента неподвижным. В таком случае зажимное устройство 24 может использоваться при свинчивании, по меньшей мере, когда буровые компоненты на обсадных трубах отсоединяются друг от друга. Зажимное устройство 24 может содержать по меньшей мере одну пару зажимных захватов или подобных элементов фиксации.
Бурение на обсадных трубах также может применяться при бурении скважин для контрольных и исследовательских целей. В таком случае внешняя труба может поддерживать ствол скважины и защищать измерительные устройства, которые должны располагаться в стволе скважины.
Переходник 20, проиллюстрированный на фиг.2, включает в себя два исполнительных механизма, то есть первый исполнительный механизм 23a и второй исполнительный механизм 23b, которые проиллюстрированы очень упрощенным образом на фигуре. Деталь 25 перемещения, которая может быть удлиненной деталью, может быть скомпонована на участке первого конца внешней детали 22. Концы детали 25 перемещения могут быть оснащены точками 26a и 26b крепления, к которым могут крепиться исполнительные механизмы 23a и 23b. Средний участок детали 25 перемещения может быть оснащен соединительным отверстием 27 наряду с несущими элементами, так что вращающие силы не передаются с наружной детали 22 на деталь 25 перемещения. В качестве альтернативы соединительное отверстие 27 имеет такие размеры, что оно не находится в соприкосновении с внешней поверхностью наружной детали 22, а есть зазор 3 между соединительным отверстием 27 и наружной деталью 22, как показано на фиг.3. Деталь 25 перемещения, однако, присоединена к наружной детали 22 для обеспечения возможности передачи силы перемещения, создаваемой исполнительными механизмами 23a, 23b, на наружную деталь 22. Одна из альтернатив состоит в том, чтобы монтировать деталь 25 перемещения между двумя фланцами 34a, 34b, которые могут быть предусмотрены на участке первого конца 22a наружной детали 22, как проиллюстрировано на фиг.6. Кроме того, деталь 25 перемещения может быть сформирована из двух частей 25a, 25b, соединенных вместе, как следует из фиг.2 и 3.
На фиг.2 показано, что второй конец 22b наружной детали 22 может быть оснащен наружной соединительной резьбой 28, обеспечивающей возможность крепления наружной детали к наружной трубе 13, используемой при бурении на обсадных трубах. На фиг.2 внутренняя деталь 21 проиллюстрирована пунктирной линией внутри наружной детали 22. Первый конец 21a внутренней детали 21 может содержать крепежный фланец 29 или тому подобное для крепления внутренней детали 21 к хвостовику бура машины 7 бурения по коренным породам или к подобному элементу вращения. Второй конец внутренней детали 21 может содержать внутренние соединительные резьбы для прикрепления внутренней детали 21 к внутренней буровой штанге 10, используемой при бурении на обсадных трубах. Должно быть отмечено, что внутренняя буровая штанга 10 может быть выполнена из монолитного материала, она может содержать один или несколько каналов, или она может обладать трубчатым поперечным сечением.
Фиг.4 иллюстрирует поперечное сечение переходника по линии C-C. На участке первого конца 22a наружной детали внутренняя поверхность наружной детали 22 может быть снабжена одним или несколькими пазами 31, в которых могут быть образованы одна или несколько шпонок 32. Шпонки 32 могут вставляться в пазы 31 посредством клея, винтами, сваркой или другим подходящим образом. Кроме того, внешняя поверхность внутренней детали 21 может содержать одну или несколько шпоночных канавок 33, которые могут проходить от участка первого конца 21a внутренней детали 21 до участка ее второго конца 21b. Положение и размеры шпоночных канавок 33 соответствуют шпонкам 32. Количество шпонок 32 и шпоночных канавок 33 может выбираться, например, согласно величине передаваемой вращающей силы, но, в большинстве случаев, достаточно четырех шпонок 32 и четырех шпоночных канавок.
На фиг.5 показано поперечное сечение части внутренней детали 21 и наружной детали 22 переходника и соединительных элементов между ними. В данном варианте соединительные элементы включают в себя шпонки 32, прикрепленные к наружной детали 22. Внутренняя деталь 21 снабжена шпоночными канавками 33. Первый конец 22a наружной детали 22 может дополнительно содержать фланцы 34a и 34b, между которыми может быть размещена деталь 25 перемещения. Первый конец 22a наружной детали дополнительно может содержать крышку 36, которая может предохранять шпонки от смещения в осевом направлении относительно паза 31. Внутренняя деталь 21 может быть трубчатой деталью или может быть снабжена одним или несколькими каналами 35 для подачи промывочной среды к буровому долоту.
На фиг.6 показано поперечное сечение части наружной детали 22. Первый конец 22а наружной детали может быть оснащен пазами 31 для размещения шпонок 32. С другой стороны, шпонки 32 также могут быть выполнены на втором конце 22b наружной детали 22. Кроме того, шпонка 32 может быть, по существу, такой же длины, как наружная деталь 22. В дополнение, шпонка 32 и шпоночные канавки 33 могут быть выполнены по отношению к внутренней детали 21 и наружной детали 22 обратным образом по сравнению с вышеизложенным.
На фиг.7 показан упрощенный вид машины 7 бурения по коренным породам, где внутренняя деталь 21 является частью буровой конструкции. Первый конец 21a внутренней детали 21 снабжен элементами 37 передачи, такими как зубчатое зацепление, для передачи вращающей силы с вращательного устройства 9 на внутреннюю деталь 21. Кроме того, первый конец 21a внутренней детали 21 может содержать ударную поверхность 38 для приема ударных импульсов от ударного устройства 39, включенного в машину 7 бурения по коренным породам. Внутренняя деталь 21, проиллюстрированная на фиг.7, может быть выполнена из монолитного материала, и ее внешняя периферия может быть снабжена одним или несколькими выступами 40, которые могут функционировать в качестве средства соединения между внутренней деталью 21 и наружной деталью 22.
Фиг.8 иллюстрирует часть поперечных сечений внутренней детали 21 и наружной детали 22. Внутренняя поверхность наружной детали 22 может содержать одну или несколько канавок 41 для размещения выступов 40 внутренней детали 21. Выступы 40 и канавки 41 могут иметь соответствующие формы и размеры, а их количество может быть выбрано по необходимости.
Фиг.9 и 10 иллюстрируют работу переходника при бурении на обсадных трубах. Когда буровое оборудование удлиняется, набор 17 этого оборудования монтируется между машиной 7 бурения по коренным породам и буровым оборудованием 42, уже находящимся в стволе 12 скважины. После этого наружная деталь 22 переходника 20 приводится в ее самое переднее положение, при этом элементы 28 соединения на самом дальнем конце наружной детали 22 проходят дальше, чем элементы 43 соединения во внутренней детали 21, как видно на фиг.9. После этого устройство 8 подачи перемещает машину 7 бурения по коренным породам по направлению к набору 17, а элементы 28 соединения наружной детали 22 присоединяются к элементам 44 соединения в наружной трубе 13. Наружная труба 13 затем присоединяется к наружной трубе, уже находящейся в стволе 12 скважины, посредством вращательного устройства 9. После этого наружная деталь 22 оттягивается в ее заднее положение, проиллюстрированное на фиг.10, а элементы 45 соединения внутренней буровой штанги 10 соединяются с использованием вращательного устройства 9. В некоторых случаях сначала может соединяться внутреннее оборудование, а затем наружное оборудование. Зажимное устройство 24, проиллюстрированное на фиг.1, может использоваться для содействия во время соединения и разъединения. Фиг.9 и 10 дополнительно иллюстрируют средство 46 поддержки для центрирования внутренней буровой штанги 10 по отношению к внутренней поверхности наружной трубы 13 параллельно с осью 47 бурения.
Поперечное сечение, проиллюстрированное на фиг.11, показывает, что поперечные сечения внутренней детали 21 и наружной детали 22 также могут передавать вращающие силы вокруг их продольных осей, но в то же время предоставляют возможность перемещения в осевом направлении по отношению друг к другу. В этом случае внешняя поверхность внутренней детали 21 и внутренняя поверхность наружной детали образуют пару средств соединения для передачи вращающей силы.
Должно быть отмечено, что в этой заявке термин «горная порода» указывает ссылкой на материал горной породы, мягкой горной породы и любой другой материал земной коры.
Признаки, проиллюстрированные в этой заявке, также могут комбинироваться для формирования требуемых сочетаний. В некоторых случаях проиллюстрированные признаки могут использоваться даже независимо от других признаков.
Чертежи и связанное описание предназначены только для иллюстрации обладающей признаками изобретения концепции. Детали изобретения могут изменяться в пределах объема формулы изобретения.

Claims (12)

1. Способ бурения на обсадных трубах, включающий следующие стадии: бурение по коренным породам посредством вращения внутренней буровой штанги (10) вращательным устройством (9), включенным в машину (7) для бурения по коренным породам, разрушения породы, по меньшей мере, одним буровым долотом (11, 14) и протягивание наружной трубы (13) в ствол (12) скважины во время бурения;
формирование удлинительного бурового оборудования посредством соединения двух или более внутренних буровых штанг (10) одна за другой в продольном направлении и соединении двух или более наружных труб (13) одна за другой в продольном направлении;
поворот внутренней буровой штанги (10) вокруг ее продольной оси при соединении внутренних продольных штанг (10) вместе или когда удлинительное буровое оборудование разбирается;
поворот наружной трубы (13) вокруг ее продольной оси, когда наружные трубы (13) соединяются вместе или когда штанга для бурения взрывных скважин разбирается;
поворот, необходимый для соединения внутренних буровых штанг (10) и наружных труб (13), выполняется неодновременно;
поворот внутренней буровой штанги (10) и наружной трубы (13) осуществляется вращательным устройством (9) машины (7) бурения по коренным породам и переходником (20), присоединенным к ней, когда удлинительное буровое оборудование собирается или разбирается, отличающийся тем, что используют переходник (20), содержащий внутреннюю деталь (21), присоединяемую к внутренней буровой штанге (10), и наружную деталь (22), присоединяемую к наружной трубе (13) при сборке и разборке удлинительного бурового оборудования;
подают вращающую силу на внутреннюю деталь (21) переходника (20) и передают ее с внутренней детали (21) на наружную деталь (22); перемещают наружную деталь (22) в осевом направлении относительно внутренней детали (22) для осуществления действия вращающей силы, создаваемой вращательным устройством, на внутреннюю буровую штангу (10) или на наружную трубу (13).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлекают наружную трубу (13) из ствола (12) скважины после бурения и используют механизм (8) подачи, включенный в буровую установку, для извлечения наружной трубы (13).
3. Буровая установка, содержащая машину (7) бурения по коренным породам, включающую в себя, по меньшей мере, одно вращательное устройство (9) для вращения по меньшей мере одной внутренней буровой штанги (10) вокруг ее продольной оси, механизм (8) подачи для перемещения машины (7) бурения по коренным породам, направляющую (6), поддерживающую машину (7) бурения по коренным породам, и по которой машина бурения по коренным породам продвигается по направлению к породе, подвергающейся бурению, и в обратном направлении;
переходник (20), выполненный с возможностью передавать вращающую силу, созданную вращательным устройством (9) машины (7) бурения по коренным породам, на внутреннюю буровую штангу (10), и содержащий удлиненную внутреннюю деталь (21), первый конец (21а) которой принимает вращающую силу, создаваемую вращательным устройством (9), и второй конец (21b) которой присоединяется к внутренней буровой штанге (10), при этом переходник (20) содержит наружную деталь (22), которая является удлиненной трубчатой деталью, расположенной, по меньшей мере, частично, вокруг внутренней детали (21), которая имеет второй конец (22b), присоединяемый к наружной трубе (13), используемой при бурении на обсадных трубах, отличающаяся тем, что внутренняя деталь (21) присоединена к наружной детали (22) по меньшей мере, одним средством (32, 33; 40, 41) соединения, выполненным с возможностью передачи вращающей силы между внутренней деталью (21) и наружной деталью (22) независимо от взаимного продольного положения деталей, и переходник (20) содержит, по меньшей мере, один исполнительный механизм (23) для перемещения наружной детали (22) в продольном направлении относительно внутренней детали (21), при этом взаимное положение между вторым концом (21b) внутренней детали и вторым концом (22b) наружной детали является изменяемым в продольном направлении.
4. Буровая установка по п.3, отличающаяся тем, что внутренняя деталь (21) является отдельной деталью, присоединенной к вращательному элементу, вращаемому вращательным устройством (9) машины (7) бурения по коренным породам.
5. Буровая установка по п.3, отличающаяся тем, что внутренняя деталь (21) является частью машины (7) бурения по коренным породам и содержит вращательные элементы (37) для приема вращающей силы от вращательного устройства (9).
6. Буровая установка по любому из пп.3-5, отличающаяся тем, что машина (7) бурения по коренным породам содержит, по меньшей мере, одно ударное устройство (39) для формирования ударных импульсов для внутренней буровой штанги (10).
7. Буровая установка по любому из пп.3-5, отличающаяся тем, что участок переднего конца направляющей (6) содержит, по меньшей мере, одно зажимное устройство (24), выполненное с возможностью фиксировать по меньшей мере один буровой компонент неподвижным, когда соединения между компонентами, используемыми при бурении на обсадных трубах, разъединяются.
8. Переходник для передачи вращающей силы с вращательного устройства (9) машины (7) бурения по коренным породам на, по меньшей мере, один инструмент, содержащий удлиненную внутреннюю деталь (21), имеющую первый конец (21а) и второй конец (21b), при этом первый конец (21а) имеет первое средство, обеспечивающее возможность передачи вращающей силы с вращательного устройства (9) машины (7) бурения по коренным породам на внутреннюю деталь (21), а второй конец (21b) имеет второе средство (43) соединения, обеспечивающее возможность присоединения внутренней детали (21) к внутренней буровой штанге (10), наружную деталь (22), являющуюся удлиненной трубчатой деталью, имеющей первый конец (22а) и второй конец (22b) и расположенной, по меньшей мере, частично, вокруг внутренней детали (21), при этом второй конец (22b) наружной детали имеет третье средство (28) соединения, обеспечивающее возможность присоединения наружной детали (22) к наружной трубе (13), используемой при бурении на обсадных трубах, отличающийся тем, что внутренняя деталь (21) присоединена к наружной детали (22) по меньшей мере одним средством (32, 33; 40, 41) соединения, выполненным с возможностью передачи вращающей силы между внутренней деталью (21) и наружной деталью (22) независимо от взаимного продольного положения деталей, и имеется по меньшей мере один исполнительный механизм (23) для перемещения наружной детали (22) в продольном направлении относительно внутренней детали (21), при этом взаимное положение между вторым концом (21b) внутренней детали и вторым концом (22b) наружной детали является изменяемым в продольном направлении.
9. Переходник по п.8, отличающийся тем, что средство соединения содержит, по меньшей мере, первое средство соединения, выполненное во внутренней детали (21), и по меньшей мере второе средство соединения, выполненное в наружной детали (22), при этом, по меньшей мере, первое средство соединения является удлиненной шпоночной канавкой (33), и по меньшей мере, второе средство соединения является шпонкой (32), выполненной с возможностью скольжения в шпоночной канавке (33).
10. Переходник по п.8, отличающийся тем, что форма поперечного сечения наружной поверхности во внутренней детали (21) и форма поперечного сечения внутренней поверхности в наружной детали (22) способны обеспечить блокировку между внутренней деталью (21) и наружной деталью (22) относительно вращения вокруг продольной оси.
11. Переходник по п.10, отличающийся тем, что внешняя поверхность внутренней детали (21) снабжена несколькими выступами (40), и внутренняя поверхность наружной детали (22) снабжена несколькими профильными канавками (41) в точках, соответствующих выступам (40).
12. Переходник по любому одному из пп.8-11, отличающийся тем, что содержит первый исполнительный механизм (23а) и второй исполнительный механизм (23b), деталь (25) перемещения, расположенную поперек наружной детали (22), и являющуюся удлиненной деталью, чьи противоположные концы снабжены точками (26а, 26b) крепления для прикрепления первого исполнительного механизма (23а) и второго исполнительного механизма (23b) к детали (25) перемещения, средний участок между концами детали (25) перемещения снабжен соединительным отверстием (27), через которое монтируется наружная деталь (22) и которое снабжено средством, обеспечивающим возможность вращения наружной детали (22), по существу, свободно вокруг его продольной оси, причем деталь (25) перемещения выполнена с возможностью передачи осевых сил, создаваемых исполнительными механизмами (23а; 23b), на наружную деталь (22), посредством чего наружная деталь (22) способна перемещаться в продольном направлении.
RU2007125708/03A 2004-12-07 2005-12-05 Способ для бурения на обсадных трубах, буровая установка и переходник RU2351735C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20045467A FI121025B (fi) 2004-12-07 2004-12-07 Menetelmä putkiporaukseen, porausyksikkö sekä adapterilaite
FI20045467 2004-12-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2351735C1 true RU2351735C1 (ru) 2009-04-10

Family

ID=33548069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007125708/03A RU2351735C1 (ru) 2004-12-07 2005-12-05 Способ для бурения на обсадных трубах, буровая установка и переходник

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7617887B2 (ru)
EP (1) EP1831500A4 (ru)
JP (1) JP4456155B2 (ru)
CN (1) CN101076651B (ru)
AU (1) AU2005313303B2 (ru)
CA (1) CA2589788C (ru)
FI (1) FI121025B (ru)
NO (1) NO332332B1 (ru)
RU (1) RU2351735C1 (ru)
WO (1) WO2006061459A1 (ru)
ZA (1) ZA200704511B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657276C1 (ru) * 2013-11-26 2018-06-09 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Введение в ствол скважины флюида, содержащего печную пыль, через компоновку низа бурильной колонны

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006013594A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 I.Co.P Spa Mobile basket for consolidation work on walls
DE202006003409U1 (de) * 2006-03-04 2006-08-10 Maschinenbau Kolk Gmbh Rohrschirm mit gesteckten Hüllrohren
ITTO20070253A1 (it) * 2007-04-12 2008-10-13 Soilmec Spa Procedimento per la movimentazione ed il caricamento contemporaneo di aste di perforazione e tubi di rivestimento a mezzo di due rotary indipendenti.
FI123651B (fi) 2007-12-21 2013-08-30 Sandvik Mining & Constr Oy Method and apparatus for handling rod-shaped bodies in drilling and bolting
US20100290848A1 (en) * 2008-01-04 2010-11-18 Husqvarna Professional Outdoor Products, Inc. Drill stand
FI121483B (fi) * 2009-02-12 2010-11-30 Sandvik Mining & Constr Oy Method for handling rod-shaped bodies, intermediate guide and rock drilling unit
CA2671171C (en) * 2009-07-06 2017-12-12 Northbasin Energy Services Inc. Drill bit with a flow interrupter
US20110174545A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Vermeer Manufacturing Company Drilling machine and method
SE536651C2 (sv) * 2010-11-17 2014-04-29 Atlas Copco Rock Drills Ab Procedure, systems and rock drilling systems for installation of pipes at rock drilling
US8740260B1 (en) * 2012-12-04 2014-06-03 Vetco Gray Inc. Rapid make up drive screw adapter
FR3023577B1 (fr) * 2014-07-09 2019-07-12 Soletanche Freyssinet Procede de forage d'un sol a l'aide d'un bras robotise
RU2707839C2 (ru) * 2015-01-21 2019-11-29 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Система для установки расходной детали для подземного бурения
SE543260C2 (en) * 2019-03-21 2020-11-03 Epiroc Rock Drills Ab An apparatus, a method and a drilling rig for installing pipes in ground

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3231032A (en) * 1960-04-05 1966-01-25 Atlas Copco Ab Apparatus for drilling in earth covered rock
BE795817A (fr) * 1972-02-25 1973-06-18 Demarok Int Ltd Appareil de forage et adaptateur lui destine
US3952816A (en) * 1973-10-15 1976-04-27 Sumitomo Metal Mining Company Limited Drilling system and method of pulling it up
CA1204428A (en) * 1982-02-24 1986-05-13 Alberta Copportunity Company Earth drilling apparatus
DE3503893C1 (de) * 1985-02-06 1985-10-24 Klemm Bohrtech Bohrvorrichtung
FI85613C (fi) 1989-09-22 1992-05-11 Tampella Oy Ab Foerfarande vid jordborrning och jordborranordning.
DE4001451A1 (de) * 1990-01-19 1991-08-01 Octapharma Ag Stabile injizierbare loesungen von faktor viii und faktor ix
JP2755787B2 (ja) 1990-05-30 1998-05-25 三菱重工業株式会社 穿孔機の二重管式ドリルロツド着脱装置
DE4126919A1 (de) * 1991-08-14 1993-02-18 Stump Bohr Gmbh Verfahren und bohrgeraet zum bohren von loechern im erdreich oder fels, insbesondere zur herstellung von verpressankern
SE500747C2 (sv) 1992-04-07 1994-08-22 Nyman Karl Erik Equipment for handling and storage of drill pipes
DE9408942U1 (de) * 1994-06-01 1995-02-09 Klemm Bohrtech Einbauvorrichtung für Doppel-Bohrrohre
JP2004169436A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Fuso Kogyo:Kk 二重管掘削システム
JP4034193B2 (ja) * 2003-01-10 2008-01-16 株式会社アドバンテスト サンプリングパルス発生装置
US7152700B2 (en) * 2003-11-13 2006-12-26 American Augers, Inc. Dual wall drill string assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657276C1 (ru) * 2013-11-26 2018-06-09 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Введение в ствол скважины флюида, содержащего печную пыль, через компоновку низа бурильной колонны

Also Published As

Publication number Publication date
FI121025B1 (ru)
CN101076651A (zh) 2007-11-21
AU2005313303B2 (en) 2010-06-10
CA2589788A1 (en) 2006-06-15
EP1831500A1 (en) 2007-09-12
FI20045467D0 (ru)
EP1831500A4 (en) 2013-01-16
JP2008523275A (ja) 2008-07-03
AU2005313303A1 (en) 2006-06-15
FI121025B (fi) 2010-06-15
CN101076651B (zh) 2011-08-17
NO20073444L (no) 2007-07-04
JP4456155B2 (ja) 2010-04-28
FI20045467A0 (fi) 2004-12-07
US20080011516A1 (en) 2008-01-17
CA2589788C (en) 2010-07-06
WO2006061459A1 (en) 2006-06-15
NO332332B1 (no) 2012-09-03
ZA200704511B (en) 2008-08-27
FI20045467A (fi) 2006-06-08
US7617887B2 (en) 2009-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3888319A (en) Control system for a drilling apparatus
EP1305498B1 (en) Drilling and lining method using a spoolable tubing
US9598905B2 (en) Two pipe horizontal directional drilling system
US7216724B2 (en) Coupling for dual member pipe
AU2007203409B2 (en) Rock bolt
CA2197964C (en) Method and apparatus for drilling with a flexible shaft while using hydraulic assistance
US7243737B2 (en) Interchangeable reamer
US3227230A (en) Combination ring and central drill bit drilling equipment
EP1222356B1 (en) Method and device for moving a tube in a borehole in the ground
US6167968B1 (en) Method and apparatus for radially drilling through well casing and formation
US4040495A (en) Drilling apparatus
CA2271401C (en) Drilling with casing
AU713625B2 (en) A hydraulic device to be connected in a pipe string
CA2997615A1 (en) Genset for top drive unit
US7942609B2 (en) Method and device for trenchless pipe laying
CN104695865B (zh) 微型隧道掘进系统和设备
US7841803B2 (en) Device for rock bolting and for automized rock bolting and rock bolting method
US3732143A (en) Method and apparatus for drilling offshore wells
US8839885B2 (en) Latching configuration for a microtunneling apparatus
CN1329617C (zh) 钻孔机器的旋转切削钻头组件、柔性的套筒密封件以及钢钻杆组件
US6848506B1 (en) Rotary driven retrieval tool for horizontal directional drilling operations
AU2006293487B2 (en) A percussion hammer for enlarging drilled holes
EP2085566A2 (de) Bohranlage
US10161199B2 (en) Dual member pipe joint for a dual member drill string
US6659198B2 (en) Back reamer assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151206