SU1442628A1

SU1442628A1 - Drilling testing rack

Info

Publication number: SU1442628A1
Application number: SU864129207A
Authority: SU
Inventors: Игорь Дмитриевич Чернышев; Николай Александрович Бачманов; Юрий Анатольевич Оношко; Михаил Николаевич Рябинов; Сергей Георгиевич Волосюк; Альберт Владимирович Патраль
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-12-07

Abstract

Изобретение относитс к бурению гео логоразведочных скважин. Цель - приближение условий работы породоразрушающе- го инструмента на стенде к реальным. Стенд содержит буровой став из труб 6 и 7 и закрепленный на нем породоразрушающий инструмент 14, узел дл создани осевой нагрузки и узел дл создани крут щего момента , датчики 12 усилий. На трубах 6 и 7 установлен узел 18 имитации вибраций, выполненный в виде зажимного патрона с ра- диально размещенными штоками со сферическими головками и буртика с цилиндрическим выступом. Нижний торец патрона имеет вогнутую сферическую поверхность, контактирующую с ответной выпуклой поверхностью буртика. Выступ буртика размещен внутри патрона с зазором и контактирует со щтоком. Дл уменьщени времени испытаний путем повыщени уровн имитируемых вибраций патрон имеет асимметрично расположенные по внешней боковой поверхности дополнительные грузы. При проведении испытаний инструмент 14 устанавливают на трубе 7. Вибрации, возникающие в буровом ставе при бурении монолита, регистрируютс датчиком 12. Наличие дополнительных грузов позвол ет повысить уровень вибраций дл ускорени испытаний. 1 з.п. ф-лы 2 ил. i (ЛThe invention relates to the drilling of exploration wells. The goal is to approximate the working conditions of the rock cutting tool on the bench to the real ones. The bench contains a drilling rig of pipes 6 and 7 and a rock-breaking tool 14 fixed thereto, a unit for creating an axial load and a unit for creating a torque, force sensors 12. On pipes 6 and 7, a vibration imitation unit 18 is installed, made in the form of a clamping cartridge with radially disposed rods with spherical heads and a collar with a cylindrical protrusion. The lower end of the cartridge has a concave spherical surface in contact with the mating convex surface of the collar. The protrusion of the collar is placed inside the cartridge with a gap and is in contact with the brush. To reduce the test time by increasing the level of simulated vibration, the cartridge has additional weights that are asymmetrically located on the outer side surface. During testing, the tool 14 is installed on the pipe 7. Vibrations that occur in a drilling rig when drilling a monolith are recorded by the sensor 12. The presence of additional weights increases the level of vibrations to speed up the tests. 1 hp f-ly 2 ill. i (L

Description

NN

tsDtsD

о: toabout: to

ооoo

Изобретение относитс к области бурени геологоразведочных скважин и может быть использовано при создании стендов дл испытани породоразруш.ающего инструмента .The invention relates to the field of drilling exploration wells and can be used to create stands for testing rock cutting tools.

Цель изобретени - приближение уело- ВИЙ работы породоразрушающего инструмента на стенде к реальным.The purpose of the invention is to approximate the work of the rock-cutting tool on the stand to the real ones.

На фиг. 1 изображен буровой испытательный стенд, общий вид; на фиг. 2 - узел имитации вй браций.FIG. 1 shows a drilling test bench, general view; in fig. 2 - knot of imitation of vj bractions.

Буровой испытательный стенд содержит мачту 1 с направл ющими 2, по которым перемещаетс траверса 3 с помощью гидроцилиндров 4, вл ющихс узлом создани осевой нагрузки. На траверсе 3 установлен электродвигатель 5 вл ющийс узлом дл создани крут щего момента, и предназначенный дл вращени бурового става, прикрепленного к его валу и состо щего из бурильных труб верхней 6 и нижней 7 и сальника 8, через который в трубу 6 с помощью бурового насоса 9 из отстойника 10 подаетс промывочна жидкость. Давление в гидроцилиндрах 4 создаетс с помощью масло- насоса 1. Трубы 6 и 7 снабжены датчиками 12 усилий дл измерени с помощью аппара- туры 13 виброударных нагрузок. На нижнем конце трубы 7 установлен породоразрущаю- щий инструмент 14. Стенд снабжен узлом 15 дл перемещени монолита 16 разбуриваемой горной породы. Управление стендом производитс с помощью пульта 17.The drilling test bench contains a mast 1 with guides 2 along which the traverse 3 moves by means of hydraulic cylinders 4, which are an axial load generation unit. On the traverse 3, an electric motor 5 is installed, which is a node for creating a torque, and is designed to rotate the drill rod attached to its shaft and consists of drill pipes of the upper 6 and lower 7 and the stuffing box 8 through which the pipe 6 with the drill pump 9, a flushing fluid is supplied from the sump 10. The pressure in the hydraulic cylinders 4 is created by means of an oil pump 1. The pipes 6 and 7 are equipped with force sensors 12 for measuring 13 vibratory impact loads with the aid of the apparatus. At the lower end of the pipe 7, a rock-breaking tool 14 is installed. The bench is provided with an assembly 15 for moving the monolith 16 of drilled rock. The control of the stand is carried out with the help of the console 17.

Соединение труб 6 и 7 осуществл етс в узле 18 имитации вибраций, который содержит размещенный на нижнем конце трубы 6 зажимной патрон 19 с радиально размещенными щтоками -20 со сферическими голов- ками. Штоки 20 поджимаютс пружинами 21 с помощью болтов 22. Верхний конец трубы 7 снабжен буртиком 23 с цилиндрическим выступом, который с зазором размещен в зажимном патроне 19 и контактирует со сфе- рическими головками штоков 20. Буртик 23 имеет выпуклую сферическую поверхность, контактирующую с ответной торцовой вогнутой сферической поверхностью зажимного патрона 19. Дл герметизации соединени между зажимным патроном 19 и буртиком 23 помещен уплотнительный элемент 24. НаThe pipes 6 and 7 are connected in a vibration simulation assembly 18, which contains a clamping cartridge 19 placed at the lower end of the pipe 6 with radially positioned -20 rods with spherical heads. The rods 20 are pressed by the springs 21 with the help of bolts 22. The upper end of the pipe 7 is provided with a collar 23 with a cylindrical protrusion, which with a gap is placed in the clamping chuck 19 and contacts the spherical heads of the rods 20. The flange 23 has a convex spherical surface in contact with the counter face the concave spherical surface of the chuck 19. A sealing element 24 is placed between the chuck 19 and the flange 23 to seal the joint.

боковой поверхности зажимного патрона 19 имеютс гнезда дл установки дополнительных грузов 25.The side surfaces of the chuck 19 are provided with slots for installing additional weights 25.

Буровой испытательный стенд работает следующим образом.Drilling test bench works as follows.

При проведении испытаний породораз- рущающий инструмент 14 устанавливаетс на трубе 7. Монолит 16 разбуриваемой горной породы закрепл етс в узле 15. Трубы 6 и 7 с помощью щтоков 20, поджимаемых через пружины 21 болтами 22, соедин ютс в единое целое, образу в зависимости от степени поджати болтов 22 жесткую или. упругую конструкцию бурового става. С помощью пульта 17 производитс запуск насосов 9 и 11 и электродвигател 5. Вибрации, возникающие в буровом ставе при бурении монолита 16, с помощью датчиков 12 регистрируютс аппаратурой 13. Дл повыщени уровн вибраций, с целью ускорени испытаний в гнезда патрона 19 устанавливаютс дополнительные грузы 25.During the tests, the rock-cutting tool 14 is installed on the pipe 7. The monolith 16 of the rock to be drilled is fixed in the node 15. The pipes 6 and 7 with the help of rods 20, pressed through the springs 21 by bolts 22, are connected in a single unit, forming, depending on the degree of tighten the bolts 22 stiff or. elastic construction of the drill rod. Using the remote control unit 17, the pumps 9 and 11 and the electric motor 5 are started up. Vibrations that occur in the drilling rig when drilling the monolith 16 are recorded by sensors 12 with the apparatus 13. To increase the level of vibrations, additional weights are mounted in the socket of the cartridge 19 to accelerate the tests. .

Claims

1. A drilling test bench, which includes a drilling stand made of pipes and a rock-breaking tool fixed to it, an axial load assembly, a torque generating block, force sensors, characterized in that, in order to bring the rock-breaking tool on the bench to the real conditions , it is equipped with a vibration imitation unit installed on the pipes of a drilling rod and made in the form of a clamping cartridge with radially placed spring-loaded brushes with spherical heads and a collar with a cylindrical protrusion The lower end of the chuck has a concave spherical surface in contact with the mating convex surface of the shoulder, and a cylindrical protrusion of the shoulder is placed inside the chuck with a gap and in contact with spring-loaded brushes.

2. The test bench according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the test time by increasing the level of simulated vibrations, the clamping cartridge of the vibration simulator assembly is provided with additional weights asymmetrically located along the external lateral surface.