SU1059113A1 - Способ направленного бурени скважин и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ направленного бурени  скважин , включающий вращение бурового става, вращение бурбвой коронки и изменение плос .кости угла наклона буровой коронки относительно бурового става, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности направленного бурени  за счет обеспечени  изменени  направлени  скважины в процессе ее бурени , изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става осуществл ют изменением угловых скоростей приводов буровой коронки и бурового става. 2. У стройство дл  направленного бурени  скважин, включающее вращающийс  буровой став, буровую коронку с индивидуальным приводом, между которыми установлен механизм изменени  направлени  бурени ,и средства дл  измерени  направлени  бурени  скважины, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности направленого бурени  за счет обеспечени  изменени  направлени  скважины в процессе ее бурени  механизм изменени  cs направлени  бурени  выполнен в виде ® втулки с одним скошенным торцом, ки (Л нематически св занной с индивидуальным приводом буровой коронки и установленной между корпусами бурового става и буровой коронки, причем корпус цоследней имеет ответную поверхность поверхности скошенного торца втулки. сд 13 со оо

Description

Изобретение относитс  к горному делу, предпочтительно к бурению технических скважин, используемых дл  вентил ции, дл  прокладки кабелей и трубопроводов, спуска материалов с верхних горизонтов на нижние, дегазации пластов, опасных по внезапным выбросам газа, а также с целью разведки залегани  полезных ископаемых , и может быть использовано дл  выемки угл  в сечении штреков посредством выбуривани  скважинами большого диаметра .

Известен способ направленного бурени  скважин, включаюш,ий враш.ение бурового става, враш,ение буровой коронки и изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става 1.

Недостатком данного способа  вл етс  невозможность управлени  движением устройства в процессе бурени ,так как положение буровой коронки жестко фиксируетс  перед началом бурени  скважины.

Известно устройство дл  направленного бурени  скважин, включаюш,ее вращающийс  буровой став и буровую коронку с индивидуальным приводом, между которыми установлен механизм изменени  направлени  бурени , выполненный в виде поворотной щайбы с эксцентричным отверстием, и средства дл  измерени  направлени  бурени  скважины 2.

Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что при необходимости изменить направление бурени  требуетс  прерывать вращение бурового става и осуществл ть поворот шайбы с эксцентричным отверстием на необходимый угол.

Цель изобретени  - повышение эффективности направленного бурени  за счет обеспечени  изменени  направлени  скважины в процессе ее бурени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу направленного бурени  скважин , включающему вращение бурового става , вращение буровой коронки и изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става, последнее осуществл ют изменением угловых скоростей приводов буровой коронки и бурового става .

В устройстве дл  направленного бурени  скважин, включающем вращающийс  буровой став, буровую коронку с индивидуальным приводам, между которыми установлен механизм изменени  направлени  бурени , и средства дл  измерени  направлени  бурени  скважины, механизм изменени  направлени  бурени  выполнен в,виде втулки с одним скошенньш торцом, кинематически св занной с индивидуальным приводом буровой коронки и установленной между корпусами бурового става и буровой коронки, причем корпус последней имеет

ответную поверхность поверхности скощенного торца втулки.

На чертеже схематично показано устройство дл  направленного бурени  скважин.

Устройство дл  направленного бурени  скважин содержит привод бурового става, состо щий из электродвигател  I и редуктора 2, бурового става 3 и бурового снар да 4, включающего электродвигатель 5, редуктор 6, кардан 7, передающий вращение буровой коронке 8 и преп тствующий повороту ее относительно бурового става 3, установленный между буровым снар дом 4 и буровой коронкой 8 механизм 9 управлени , выполненный в виде втулки со скошенным торцом 10 и редуктора 11 дл  ее вращени . Буровой снар д 4 приводитс  во вращение буровым ставом 3 от редуктора 2 привода става. Сельсин-датчик 12 и сельсин-приемник 13 соединены электрически и работают в индивидуальном режиме, причем статоры их механически св заны через корпус бурового снар да 4 с буровым ставом 3 и вращаютс  со скоростью, равной скорости бурового става, а ротор сельсин-датчика 12 через редуктор вращаетс  от вала редуктора 6 со скоростью, равной скорости вращени  втулки управл ющего механизма 9, и в том же направлении. Сельсин-приемник 13  вл етс  индикатором положени  втулки механизма управлени  9 относительно бурового снар да 4 и бурового става.3. Корпус коронки 8 имеет ответную поверхность поверхности скошенной втулки.

Устройство дл  направленного бурени  скважин работает следующим образом.

Электродвигатель 1 через редуктор 2 вращает буровой став 3 и буровой снар д 4 в определенном направлении и с определенной скоростью 00, (оптимальной дл  обеспечени  услови  транспортировани  продуктов бурени ). Электродвигатель 5 через редуктор 6 вращает кардан 7 и буровую коронку 8 в направлении, противоположном направлению вращени  бурового става 3 и бурового снар да 4 со скоростью u)j, обеспечивающей оптимальное резание горных пород. Втулка механизма 9 управлени , изготовленна  с определенными углами скоса торцов, обеспечива  необходимую интенсивность искривлени  скважины, вращаетс  от вала редуктора 6 в том же направлении, что и бурова  коронка, но со скоростью Шз, много меньшей оптимальной дл  обработки забо  данным горным инструментом. БуроваЯ ( коронка 8, враща сь вокруг собственной оси, соверщает еще планетарное движение , разбурива  забой и проход  при этом пр молинейную скважину.

Таким образом, зна  характеристику горной породы, можно подобрать соответствующий горный инструмент, а затем оптимальные режимы резани , обработки забо  и транспортировани  продуктов бурени .

Способ направленного бурени , т.е. изменение направлени  буримой скважины, обеспечиваетс  следующим образом.

Между буровой коронкой 8 вращательного действи , снабженной индивидуальным приводом - электродвигателем 5 с редуктором 6 и буровым ставом 3, размещаетс  механизм 9 управлени  дл  изменени  направлени  бурени , состо щий из втулки со скошенным торцом 10 и редуктора 11.

Втулка механизма 9 управлени  св зана с приводом буровой коронки 8 промежуточной передачей - редуктором 11, причем скорости этой передачи выбираютс  такими, чтобы частота вращени  втулки механизма 9 управлени  была равна частоте вращени  бурового става 3 и бурового снар да 4, но противоположна по знаку. При работе обоих приводов элеутродвигател  1 с редуктором 2 и индивидуального привода буровой коронки - электродвигател  5 с редуктором 6 с заданными частотами вращени  втулка механизма 9 управлени  сохран ет неизменное положение в пространстве и плоскость угла наклона буровой коронки по отнощению к буровому ставу также занимает неизменное положение в пространстве.

Дл  изменени  направлени  бурени  скважины необходимо изменить соотнощение частот вращени  приводов бурового става и буровой коронки. При этом втулка механизма 9 управлени  начнет вращатьс  в ту или иную сторону, измен   тем самым положение плоскости угла наклона буровой коронки 8 к буровому ставу в пространстве. По достижении заданного направлени  возвращаютс  к первоначальному соотнощению частот вращени  приводов бурового става 3 и буровой коронки 8, при котором втулка механизма 9 управлени  займет новое неизменное положение в пространстве и будет зафиксировано новое положение плоскости угла наклона буровой коронки 8 к буровому ставу 3.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого способа заключаетс  в снижении затрат, св занных с проводкой направленных скважин за счет сокращени  времени их бурени .

Claims (2)

1. Способ направленного бурения скважин, включающий вращение бурового става, вращение буровой коронки и изменение плос .кости угла наклона буровой коронки относительно бурового става, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности направленного бурения за счет обеспе чения изменения направления скважины в процессе ее бурения, изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става осуществляют изменением угловых скоростей приводов буровой коронки и бурового става.

2. Устройство для направленного бурения скважин, включающее вращающийся буровой став, буровую коронку с индивидуальным приводом, между которыми установлен механизм изменения направления бурения,и средства для измерения направления бурения скважины, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности направленого бурения за счет обеспечения изменения направления скважины в процессе ее бурения механизм изменения с направления бурения выполнен в виде ® втулки с одним скошенным торцом, кинематически связанной с индивидуаль- IV ным приводом буровой коронки и установ- Λ ленной между корпусами бурового става R и буровой коронки, причем корпус цослед- а ней имеет ответную поверхность поверхнос- ^е ти скошенного торца втулки.