SU1059127A1

SU1059127A1 - Drilling tool

Info

Publication number: SU1059127A1
Application number: SU803000881A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Антонов
Original assignee: Туркменский Научно-Исследовательский Геологоразведочный Институт
Priority date: 1980-11-04
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1983-12-07

Abstract

БУРОВОЙ СНАРЯД, содержа|ций колонну бурильных труб и извлекаемую через колонну труб съемную часть с .породоразрушающим наконечником и корпусом с расшириаел ми, раздвигаемыми подвижным распором с узлом фиксации его в .колонне труб и элементами передачи момента силы, о.т л и ч ающи и с тем, что, с целью повыиени прочности снар да дл бурени с оптимальной осевой нагрузкой, он снабжен подпружиненной относительно корпуса втулкой и шарнирно соединенными с корпусом рычагами, при этом расшири: тели нижней частью установлены на -. I втулке с возможностью поворота относительно последней и аксиального смещени вместе с ней, а верхней шарнирно соединены с рычагами. (Л сDRILLING EQUIPMENT, contents of the drill string and the removable part extracted through the pipe string with a rock-breaking tip and body with expanders moved apart by a movable thrust bearing fixation unit in the column of force and torque transmission elements and in order to increase the strength of the projectile for drilling with optimum axial load, it is equipped with a sleeve springed relative to the body and arms pivotally connected to the body, while the extensions are mounted on the lower part. I sleeve can be rotated relative to the latter and the axial displacement with it, and the upper pivotally connected to the levers. (L with

Description

Изобретение относитс к горному делу, к средствам дл бурени с . отбором керна, извлечени его на поверхность через колонну труб и одновременной сменой породоразрушающего наконечника,The invention relates to mining, a means for drilling with. coring, extracting it to the surface through a string of pipes and simultaneously changing the rock-breaking tip,

.Известны буровые снар ды, содержащие колонну бурильных труб и извлекаемую через колонну съемную часть с керноприемником и породоразрушающим наконечником в виде раздвижной коронки Т ,. Drilling tools are known that contain a string of drill pipe and a removable part extracted from the column with a core receiver and a rock-breaking tip in the form of a sliding crown T,

Недостатком данного снар да вл етс сложность соединений между част ми раздвижной коронки И . вследствие этого низка надежность при установке .его в рабочее положение на за.бое.The disadvantage of this projectile is the complexity of the connections between the parts of the extension crown I. as a result, reliability is low when installing it in a working position on the bottom.

Известны буровые снар ды, где съемный керноприемник нар ду с кольцевойкоронкой имеет раздвижные расширители, содержащие колонну.бурильных труб и извлекаемую через колонну труб съемную часть с породоразрушающим наконечником и корпусом с расширител ми, раздвигаемыми подвижным распором с узлом фиксации его в колонне труб и элементами передачи момента силы 2 ,Drilling tools are known, where the removable core receiver, along with the annular crown, has sliding extenders containing a drill pipe and a removable part retrieved through the pipe string with a rock-breaking tip and a housing with expanders moved apart by a movable thrust bearing with a fixing unit in the pipe string and transfer elements moment of force 2,

Использование породоразрушающего наконечника с расширител ми упрощает конструкцию, но в то же врем требует дл бурени большей осевой нагрузки вследствие увеличени площади кольцевого з.або . Однако достижению оптимальных величин преп тствует недостаточна прочность шарнирных соединений расширителей с корпусом.The use of a rock cutting tip with expanders simplifies the design, but at the same time requires a greater axial load for drilling due to an increase in the area of the annular h. However, the achievement of optimum values is prevented by the insufficient strength of the hinged connections of the expanders with the housing.

Целью изобретени вл етс повышение прочности снар да дл обеспечени бурени с оптимальныьда осевыми нагрузками.The aim of the invention is to increase the strength of the projectile to provide drilling with optimum axial loads.

Указанна цель достигаетс тем, что известный буровой снар д снабжен подпружиненной относительно корпуса , втулкой и шарнирно соединенными с корпусом рычагами, при этом расширители нижней частью установлены на втулке с возможностью поворота относительно последней и аксиального смещени вместе с ней, а верхней - шарнирно соединены с рычагами ,This goal is achieved by the fact that the well-known drilling rig is provided with a spring-loaded relative to the body, a sleeve and arms pivotally connected to the body, while the extenders lower part is mounted on the sleeve rotatably relative to the latter and axial displacement together with it, and the top part pivotally connected to the arms ,

На фиг. 1 показан буровой снар д , продольный разрез, (в рабочем положении); на фиг, 2 - расширители продольный разрез,в транспортном положении); на фиг, 3 - сечение А-А на фиг, 1. .FIG. 1 shows a drilling rig, a longitudinal section, (in the working position); Fig, 2 - longitudinal section expanders, in the transport position); in Fig, 3 - section A-A in Fig, 1..

Буровой снар д состоит из колонн бурильных труб 1 и съемной части, включающей корпус 2 с породоразрушающим наконечником 3, расширители 4, подвижный распор 5 расширителей, узел б фиксации корпуса в колонне, элементы шлицы) 7 дл передачи NOMeHTa силы от колонны к корпусу, втулку 8, пружину 9, рычаги 10,The drill string consists of drill pipe columns 1 and a removable part including a body 2 with a rock-breaking tip 3, expanders 4, a movable spacer 5 expanders, a body fixing unit b in the column, spline elements 7 for transmitting NOMeHTa force from the column to the body, a bushing 8, spring 9, levers 10,

Корпус 2 выполнен полым и имеет продольные пазы 11, в которых установлены расширители 4 и рычаги 10, Расширители 4 имеют в верхней части пазы 12, а в нижней части выступы 13, Рычаги 10 своими верхними концами соединены шарнирно с корпусом 12 посредством осей 14, На нижнем конце каждого рычага имеетс цапфа 15, сопр гающа с с пазом 12 расширител 4, Ниже продольных пазов 11 в полости корпуса 2 установлена втулка 8, котора имеет на своем верхнем торце пазы 16, сопр гающиес с выступами 13 раойирителей 4, Втулка подпружинена относительно корпуса 2 пружиной 9 сжати , установленной в корпусе с предварительным сжатием.The housing 2 is made hollow and has longitudinal grooves 11, in which the dilators 4 and levers 10 are installed, the Expanders 4 have grooves 12 in the upper part, and protrusions 13 in the lower part. Levers 10 are connected pivotally to the housing 12 with their upper ends by axes 14, Na the lower end of each lever has a pin 15, which mates with the groove 12 of the expander 4, below the longitudinal grooves 11 in the cavity of the housing 2 is installed a sleeve 8, which has at its upper end grooves 16, mating with the projections 13 of the reamers 4, the sleeve is spring-loaded relative to the housing 2 spring 9 compression mounted in the housing with pre-compression.

Узел 6 фиксации имеет корпус 17, ступенчс1тый шток 18 с клапаном 19, и шары 20, Между корпусами 2 и 17. установлена пру сина 21 сжати . Колонна труб 1 имеет в нижней части посадочное место, ограничивающее перемещение съемной части снар да вниз и обеспечивающее передачу момента силы от. колонны буровому наконечнику и расширител м. Дл этого посадочное место имеет упор 22, кольцевую канавку 23 под шары 20 и пазы шлицевого соединени 7, На нижнем срезе колонны имеетс .конусна проточка 24,The fixing unit 6 has a housing 17, a stepped rod 18 with a valve 19, and balls 20. Between the bodies 2 and 17, a spring 21 of compression is installed. The column of pipes 1 has a seat in the lower part, limiting the movement of the removable part of the projectile downwards and ensuring the transfer of the moment of force from. columns to the drill bit and expanders. For this, the seat has an abutment 22, an annular groove 23 under the balls 20 and the grooves of the spline connection 7. There is a tapered groove 24 in the lower section of the column,

Снар д работает следующим образом .Snar d works as follows.

Перед спуском съемной части снар да в колонну снар д переводитс в TfiaHcnopTHoe положение. Дл этогоШТОК 18 перемещают вверх, а расширители 4 устанавливают в пазы 11, При этом шары 20 перемещаютс в полость радиальных отверстий корпуса 17, а клапан 19 перекрывает полость корпуса 17, Расширители 4 перемещаютс в полость корпуса 2 до упора своих верхних частей в поверхность полости корпуса 2, поворачива сь вокруг осей сопр жений выступов 13 с пазами 16 втулки. Поворачиваютс вокруг осей 14 и рычаги 10, при этом усилием :пружины 9 втулка 8 перемещаетс вверх и фиксирует расширители 5 в этом положении,Before lowering the detachable part of the projectile, the column is transferred to the TfiaHcnopTHoe position. For this, the STRIP 18 is moved upwards, and the expanders 4 are installed in the grooves 11, the balls 20 moving into the cavity of the radial holes of the housing 17, and the valve 19 overlaps the cavity of the housing 17, the dilators 4 moving into the cavity of the housing 2 until their upper parts stop in the surface of the housing cavity 2, turning around the mating axes of the protrusions 13 with the slots 16 of the sleeve. Pivots about the axles 14 and the levers 10, with the force: the springs 9, the sleeve 8 moves upwards and fixes the expanders 5 in this position,

.Съемна часть снар да вставл етс в колонну и потоком промывочной жидкости транспортируетс вниз. После посадки корпуса.2 в посадочном месте колонны давление жидкости в колонне увеличиваетс , так как низ колонны перекрыт корпусом ,2, При этом давление в полости корпуса и распора 5 ниже, оно равно давлению жидкости на забое.The detachable part of the projectile is inserted into the column and transported downwards by a stream of washing liquid. After the landing of the casing.

Под действием давлени жидкости перемещаетс вниз распор 5 с корпусом 17, сжима пружину 21, Своим нижним концом распор 5 входит в сопр жение с рычагами 10 и, поворачива их вокруг осей 14, переводитUnder the action of the pressure of the fluid, the thrust 5 is moved downward with the housing 17, compressing the spring 21.

рачаги в вертикальное положение. Занимают вертикальное положение и расширители 4 , поворачива сь вокруг осей сопр жени упоров 13 с пазами 16, Втулка 8 при этом перемещаетс вниз, сжима пружину 9, При дальнейшем движении вниз распор 5 фиксирует расширители в этом положении. Как только оси радиальных отверстий корпуса 17 и кольцевой канавки 23 колонны 1 совпадут, шары 20 перемест тс в сторону канавки 23, а шток 18 переместитс вниз и зафиксирует корпус 17в колонне. Клапан 19 открываетс и сообщает полости распора 5 и корпуса 2 с полостью колонны 1.rachagi in a vertical position. They occupy the vertical position and the expanders 4, turning around the axes of the mating of the stops 13 with the grooves 16, the sleeve 8 at the same time moving downward, compressing the spring 9. With further downward movement, the thrust 5 fixes the expanders in this position. As soon as the axes of the radial holes of the housing 17 and the annular groove 23 of the column 1 coincide, the balls 20 will move toward the groove 23, and the rod 18 will move down and lock the housing 17 in the column. The valve 19 opens and communicates the cavities of the thrust 5 and the casing 2 with the cavity of the column 1.

Колонну опускают на забой и приступают к буреиию. При этом корпус 2 перемещаетс в полость.колонны 1, сжима пружину 21, Конусна проточка колонны 24 входит в сопр жение с поверхностью расширителей и теперь вс осева нагрузка передаетс через колонну труб непосредственно на расширители и породоразрушающий наконечник .. .The column is lowered to the bottom and proceed to breeiiuyu. In this case, the housing 2 moves into the cavity of the column 1, compressing the spring 21, the taper groove of the column 24 is mated with the surface of the expanders and now the entire axial load is transmitted through the pipe string directly to the extenders and rock-breaking tip.

Дл извлечени съемной части снар да на поверхность,колонну приподнимают над забоем и в нее опускаютTo remove the removable part of the projectile to the surface, the column is lifted above the bottom and lowered into it.

на тросе ловитель, который в конце спуска соедин етс со штоком 18. При подъеме шток 18 перемещаетс в верхнее положение относительно корпуса 17 и раскрепл ет шары 20. Корпусon the cable there is a safety device, which at the end of the descent is connected to the rod 18. When lifting, the rod 18 moves to the upper position relative to the housing 17 and clears the balls 20. The housing

17 и распор 5 при этом перемещаютс относительно корпуса 2 вверх. Pacsnop 5 выходит из сопр жени с расширител ми 4 и рычагами 10, При дальнейаием подъеме ловител начинает пере0 мещатьс вверх относительно колонны .17 and the thrust 5 in this case move relative to the housing 2 upwards. Pacsnop 5 leaves the mate with the spreaders 4 and the levers 10. With a further rise, the catcher begins to move upwards relative to the column.

Iкорпус 2, Конусной проточкой 24 расширители 4 утапливаютс в пазахCase 2, with a conical groove 24, dilators 4 recessed into the slots

IIкорпуса 2 и фиксируютс в трансnopTjioM положении пружиной 9,Cases 2 and are fixed in the transnopTjioM position by the spring 9,

Наличие в снар де подпружиненной Presence in the snar de spring-loaded

5 втулки, соедщненной шарнирно с расширител ми , и рычагов, соединенных ш нирно с корпусом.и расширител ми , причем с последними с возможностью осевого смещени , разгружает 5 bushings that are articulated with expanders, and levers that are connected nosically to the housing and expanders, and with the latter with the possibility of axial displacement, unloads

0 все шарнирные соединени от осевой нагрузки колонны. При этом поперечное сечение расширителей не ослабл етс , отверсти ми шарнирных соединений . Все это обеспечивает увели5 чение осевой нагрузки, передаваемой расзиирител ми на буровой наконечник, а, следовательно, и увеличение механической скорости бурени .0 all articulated joints from the axial load of the column. In this case, the cross section of the expanders is not weakened by the openings of the hinged joints. All this provides an increase in the axial load transmitted by the riders to the drill tip, and, consequently, an increase in the mechanical drilling rate.

Claims

A DRILLING EQUIPMENT containing a drill pipe string and a removable part to be removed through the pipe string with a rock cutting tip and a housing with expanders pushed apart by a movable spreader with its fixation unit in the pipe string and power transmission elements, that, in order to increase the durability of the drilling projectile with optimal axial load, it is equipped with a sleeve spring-loaded relative to the body and levers pivotally connected to the body, while extending: the lower part is mounted on the sleeve with awn relative rotation and axial displacement of the latter along with it, and the top pivotally connected to the levers.

>

1059127 '