SU1055874A1 - Устройство дл образовани зародышевых трещин в скважинах - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕВЫХ ТРЕЩИН В СКВАЖИНАХ , включающее корпус, поворотную ось с рабочим органом, установленную на торце корпуса эксцентрично и параллельно его оси , и механизм п(Творота рабочего органа , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства при образовании трещин, удаленных от усть  скважин, корпус выполнен в виде несущей щтанги со стаканом, обращенным открытым торцом к штанге, а механизм поворота - в виде тормоз щей втулки с приспособлением дл  распора о стенки скважины , свободно насаженной на не :ущую штангу со стороны открытого торца стакана , подпружиненной фрикционной муфты с двухсекционным зубчатым колесом, свободно насаженной на несущую щтангу в полости стакана и упирающейс  в торец тормоз щей втулки, и наход щихс  в зацеплении двух шестерен, одна из которых насажена на поворотную ось рабочего органа с возможностью зацеплени  с одной i секцией зубчатого колеса, а втора  - на СЛ промежуточную ось с возможностью зацеплени  с другой секцией.

Description

/ 2

01 ел

00 J Изобретение относитс  к разрушению горных пород в скважинах и может быть использовано при добыче полезных ископаемых на основе взрывного способа разрушени  или гидроразрыва горных пород. Известно устройство дл  образовани  полостей в строительных элементах и издели х , включающее навитый из проволоки гибкий эластичный пружинный вал, один конец которого соединен с патроном перфоратора , а другой снабжен режущим инс1рументом 1. Однако полость можно создавать только в непосредственной близости от усть  отверсти , диаметр полости сравнительно мал, форма полости не позвол ет рассматривать ее как зародышевую трешину. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  образовани  зародышевых трещин в скважинах. включаюшее корпус, поворотную ось с рабочим органом, установленную на торце корпуса эксцентрично и параллельно его оси, и механизм поворота рабочего органа , выполненный в виде винтовой пружины, навитой на ось, параллельную оси корпуса и выход щую за пределы скважины 2. Устройство предназначено дл  образовани  зародышевых трещин в шпурах и скважинах прот женностью до 2,5 м и в образцах горных пород. Однако оно не может быть использовано дл  создани  зародышевых трещин в глубоких скважинах, так как не имеет фиксатора положени  инструмента в скважине и механизма выдвижени  рабочего органа без применени  дополнительной оси, выход щей за пределы усть  скважины. Кроме того, в процессе образовани  зародышевой трещины корпус устройства истираетс  о стенки скважины. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства при образовании трещин, удаленных от усть  скважин . Дл  достижени  указанной цели в устройстве дл  образовани  зародышевых трещин в скважинах, включающем корпус, поворотную ось с рабочим органом, установленную на торце корпуса эксцентрично и параллельно его оси, и механизм поворота рабочего органа, корпус выполнен в виде несущей штанги со стаканом, обращенным открытым торцом к щтанге, а механизм поворота - в виде тормоз щей втулки с приспособлением дл  распора о стенки скважины, свободно насаженной на несущую щтангу со стороны открытого торца стакана, подпружиненной фрикционной муфты с двухсекционным зубчатым колесом , свободно насаженной на несущую щтангу в полости стакана и упирающейс  в торец тормоз щей втулки, и наход щихс  в зацеплении двух шестерен, одна из которых насажена на поворотную ось рабочего органа с возможностью зацеплени  с одной секцией зубчатого колеса, а втора  - на промежуточную ось с возможностью зацеплени  с другой секцией. На чертеже изображено устройство дл  образовани  зародышевых трещин, общий вид в разрезе. Устройство дл  образовани  зародышевых трещин состоит из корпуса 1, на оси которого на подшипниках 2 установлен цилиндр 3 с приспособлением дл  распора стенки скважины в виде поршн  4 с возвратной пружиной 5 и кулачками 6, ст нутыми пружинным кольцом 7. В торцевой части корпуса 1 параллельно и эксцентрично его оси установлены ось-щестерн  8, на которой закреплен рабочий орган 9, и наход ща с  в зацеплении с шестерней 8 двойна  шестерн  10. Обе эти шестерни  вл ютс  сателлитами планетарной зубчатой передачи, центральным зубчатым колесом которой  вл етс  двухсекторное зубчатое колесо И, поджатое торцом к тормозной втулке 12 гайкой 13 через пружину 14, при J1г J - --J --f этом образуетс  фрикционное зацепление. Устройство работает следующим образом . Устройство на бурильной колонке опускают в скважину на требуемую глубину и подают в бурильную колонку жидкость под давлением. При этом жидкость через отверсти  в корпусе 1 и цилиндре 3 поступает в надпоршневую полость и перемещает поршень 4, который, сжима  возвратную пружину 5, выдвигает кулачки 6 до контакта со стенкой скважины. Кроме того, часть жидкости через отверстие в торце корпуса 1 попадает в скважину, а затем по кольцевому зазору между корпусом 1 устройства и стенкой скважины выходит на поверхность . Проход  мимо рабочего органа 9, она охлаждает его и удал ет из зоны его работы шлам, образованный при создании зародышевой трещины. От привода буровой установки через колонку бурительных труб корпусу 1 устройства сообщаетс  вращательное движение . При этом ось-щестерн  8, обкатыва сь по первому сектору двухсекторного зубчатого колеса. 11, поворачивает рабочий орган 9, который, вход  в контакт со стенкой скважины, прижимаетс  к ней с силой,задаваемой фрикционной муфтой и, так как рабочий орган 9 совершает совместно с корпусом 1 устройства вращательное движение Б плоскости, перпендикул рной к оси устройства, создаетс  зародышева  трещина . Таким образом, регулиру  величину момента, воспринимаемого фрикционной муфтой, поджатием пружины 14 гайкой 13 можно мен ть режим работы рабочего органа . Кроме того, в аварийных ситуаци х типа зажати  рабочего органа 9 породой, когда возрастает сила сопротивлени  породы обработке, рабочий орган 9 имеет возможность , преодолев момент на фрикционной муфте, повернутьс  в направлении, противоположном рабочему, и выйти из опасной зоны.

После создани  зародышевой трещины ось-шестерн  8 выходит из зацеплени  с двухсекторным зубчатым колесом 11, а промежуточна  двойна  шестерн  10 входит в зацепление с вторым сектором двухсекторного зубчатого колеса 11 и, обкатыва сь по нему, передает на ось-шестерню 8 вращение , противоположное рабочему, и таким образом рабочий орган 9 возвращаетс  в исходное положение.

Вращение бурильной колонки прекращают и отключают давление. При этом поршень 4 и кулачки 6 под действием возвратной пружины 5 и пружинного кольца 7 возвращаютс  в исходные состо ни .

Устройство и колонка бурительных труб поднимаютс .

Использование изобретени  позвол ет обеспечивать высокую надежность образовани  зародышевых щелей, значительно удаленных от усть  скважин.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕВЫХ ТРЕЩИН В СКВАЖИНАХ, включающее корпус, поворотную ось с рабочим органом, установленную на торце корпуса эксцентрично и параллельно его оси , и механизм поворота рабочего органа, отличающееся тем, что, с целью по- вышения надежности работы устройства при образовании трещин, удаленных от устья скважин, корпус выполнен в виде несущей штанги со стаканом, обращенным открытым торцом к штанге, а механизм поворота — в виде тормозящей втулки с приспособлением для распора о стенки скважины, свободно насаженной на несущую штангу со стороны открытого торца стакана, подпружиненной фрикционной муфты с двухсекционным зубчатым колесом, свободно насаженной на несущую штангу в полости стакана и упирающейся в торец тормозящей втулки, и находящихся в зацеплении двух шестерен, одна из которых насажена на поворотную ось рабочего органа с возможностью зацепления с одной Q секцией зубчатого колеса, а вторая — на промежуточную ось с возможностью зацепления с другой секцией.

   74 13