SU1724878A1

SU1724878A1 - Method for drilling large-diameter holes and relevant device

Info

Publication number: SU1724878A1
Application number: SU904777569A
Authority: SU
Inventors: Игорь Александрович Купчинский; Олег Семенович Докукин; Евгений Семенович Олейников; Александр Соломонович Гильман; Владимир Борисович Ключко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Изобретение относитс к роторному бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра и м.б. использовано дл изменени или поддержани посто нства оси буримой выработки. Цель изобретени - повышение эффективности бурени за счет повышени точности заданного направлени оси скважины. Устройство включает буровую колонну (БК) 11, ступенчатый бур с забурником 8, центратор 9, прикрепленный к БК 11, и механизм фиксации забурника 8. Последний механизм выполнен из корпуса (К) 12, подшипника, установленного на БК 11 с возможностью осевого перемещени и размещенного в продольном отверстии К12 с возможностью поворота в вертикальной плоскости и фиксации, и фиксаторов поворота К 12, выполненных в виде шарошек 17,The invention relates to rotary drilling of mine shafts and large diameter wells. used to alter or maintain the constancy of the drill axis. The purpose of the invention is to increase drilling efficiency by increasing the accuracy of a given direction of the axis of the well. The device includes a drill string (BC) 11, a stepped drill with a drill 8, a centralizer 9 attached to BC 11, and a locking mechanism of the drill 8. The last mechanism is made of housing (K) 12, a bearing mounted on BC 11 with the possibility of axial movement and placed in the longitudinal hole K12 with the possibility of rotation in the vertical plane and fixation, and the lock clamps K 12, made in the form of cones 17,

Description

установленных с возможностью вращени в продольной плоскости К 12. Устройство м.б. снабжено разрыЁной т гой 20, соедин ющей механизм фиксации с забурником 8, и упором 19, прикрепленным к верхнему торцу К 12. Вращением бура образуют ступенчатую скважину с промежуточной ступенью 4. При коррекции оси скважины ось забурника 8 на поверхности смещают на расчетную величину 2 и фиксируют . Устройство опускают в скважину и по достижении ступени 4 продольными нагружени ми шарошек 17 выполн ют продольные пазы 21. При последнем нагружении, когда упор 19 достигает ступени 4, т га 20 разрываетс . В этом положении забурник 8 зафиксирован от радиальных смещений в скважине. Забурнику 8 сообщают вращение и осевое перемещение . При этом К 12 скользит в подшипнике и забурник 8 образует при мок 5. Ступенчатый бур центрируетс по при мку и образует выработку по скорректированному направлению. 2 с. и2з.п.ф-лы, 6 ил.installed rotatably in the longitudinal plane K 12. The device may be. equipped with a dummy 20 that connects the fixation mechanism with a drill 8 and an emphasis 19 attached to the upper end of K 12. By rotating the drill, a stepped well with an intermediate step 4 is formed. When the well axis is corrected, the axis of the burr 8 is displaced on the surface by 2 and fix. The device is lowered into the well and upon reaching stage 4 with longitudinal loads of cones 17, longitudinal grooves 21 are performed. At the last loading, when the stop 19 reaches stage 4, the thrust ha 20 is broken. In this position, the indent 8 is fixed against radial displacements in the well. Zaburnik 8 reported rotation and axial movement. At the same time, K 12 slides in the bearing and the indent 8 forms with mock 5. The stepped bur is centered on the mandrel and forms a working in the corrected direction. 2 sec. i2z.p.f-ly, 6 ill.

Изобретение относитс к роторному бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра и может быть использовано дл изменени или поддержани посто нства оси бурильной выработки.The invention relates to rotary drilling of mine shafts and wells of large diameter and can be used to change or maintain the constant axis of the drill hole.

Цель изобретени - повышение эффективности бурени за счет продолжени образовани скважины в любом заданном направлении.The purpose of the invention is to increase drilling efficiency by continuing to form a well in any given direction.

На фиг. 1 изображена ступенчата выработка , продольный разрез; на фиг. 2 - предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 и 6 - фазы работы устройства.FIG. 1 shows step production, longitudinal section; in fig. 2 - the proposed device, a longitudinal section; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2; FIG. 4 is a section BB in FIG. 2; in fig. 5 and 6 - the phase of the device.

На фигурах обозначены контур 1 скважины (выработки) до коррекции направлени ее оси, ось 2 этой скважины, ось 3 вращени забурника при образовании при мка (ось коррекции), контур 4 промежуточной ступени скважины до коррекции направлени , контур 5 при мка, ось 6 при мка , заданный уголейкоррекции направлени скважины, расчетное отклонение 11 центра забо вследствие коррекции, расчетный эксцентриситет 12 по механизму фиксации забурника.In the figures, contour 1 of the well (output) is shown before correction of the direction of its axis, axis 2 of this well, axis 3 of rotation of the borehole during formation of sandwheel (axis of correction), contour 4 intermediate steps of the well before directional correction, contour 5 of dust, axis 6 at MCA, given by the angle correction of the direction of the well, the calculated deviation 11 of the center of the bottom due to the correction, the calculated eccentricity 12 by the mechanism of fixation of the indent.

Устройство дл бурени скважин большого диаметра состоит из ступенчатого бура 7, забурника 8, центратора 9 с ут желителем 10, буровой колонны 11 и механизма фиксации забурника. Механизм фиксации забурника включает корпус 1.2 с продольным отверстием 13, подшипник 14 с вкладышем 15, установленный на буровой колонне 11 в отверстии 13 с возможностью поворота в вертикальной плоскости на шарнире 16, и фиксаторы поворота корпуса, выполненные в виде шарошек 17. Шарошки установлены с возможностью вращени в продольной плоскости корпуса и их зубь выступают за поперечный габарит корпуса. Корпус имеет поперечные отверсти 18 иA device for drilling large-diameter wells consists of a stepped drill 7, an intake bar 8, a centralizer 9 with an adapter 10, a drill string 11, and a locking mechanism for the indent. The locking mechanism of the zaburnik includes a housing 1.2 with a longitudinal bore 13, a bearing 14 with a liner 15 mounted on the drill string 11 in the bore 13 can be rotated in a vertical plane on the hinge 16, and the housing rotation latches made in the form of cones 17. The cones are mounted rotation in the longitudinal plane of the housing and their teeth protrude beyond the lateral dimension of the housing. The body has transverse holes 18 and

упор 19 на его верхнем торце. Корпус 12 и забурник 8 соединены между собой посредством разрывной т ги 20. На боковых стенках промежуточной ступени скважиныemphasis 19 on its upper end. The housing 12 and the inlet 8 are interconnected by means of a breaking rod 20. On the side walls of the intermediate stage of the well

образованы продольные пазы 21.formed longitudinal grooves 21.

Способ бурени скважин большого диаметра заключаетс в следующем.The method of drilling large diameter wells is as follows.

Вращением ступенчатого бура 7 разрушают породу и образуют ступенчатую скважину с контуром 1. При необходимости коррекции направлени оси скважины (выработки ) (фиг. 1) с изменением направлени ее оси 2 на с расчетным отклонением 11 оси коррекции 3 от центра забо выработки рассчитывают эксцентриситет i на уровне контура промежуточной ступени 4. Ступенчатый бур поднимают на поверхность и опускают в выработку на буровой колонне устройство (фиг. 2), включающееThe rotation of the stepped drill 7 destroys the rock and forms a stepped borehole with contour 1. If necessary, correcting the direction of the borehole axis (output) (Fig. 1) by changing the direction of its axis 2 by the calculated deviation 11 of the correction axis 3 from the downhole development center, the eccentricity i is calculated on the level of the contour of the intermediate stage 4. The stepped drill is raised to the surface and lowered into the production on the drill string device (Fig. 2), including

центратор 9, ут желитель 10, механизм фиксации забурника, забурник 8 и разрывную т гу 20.centralizer 9, ut 10, locking mechanism of the logger, 8 indent and bursting gear 20.

При сборке устройства обеспечивают эксцентриситет путем соответствующей установки подшипника 14 в отверстии 13 и фиксации шарниров 16 в отверсти х 18 (фиг. 3). При монтаже буровой колонны 11 обеспечивают спуск устройства таким образом, чтобы эксцентриситет г был сориентированWhen assembling the device, eccentricity is ensured by fitting the bearing 14 in the hole 13 and fixing the hinges 16 in the holes 18 (Fig. 3). When installing the drill string 11 provide the descent of the device so that the eccentricity g was oriented

в заданном направлении по азимуту. При достижении шарошками 17 промежуточной ступени 4 (фиг. 2) одним или несколькими продольными нагружени ми этими шарошками выполн ют продольные пазы 21. Нагружение при этом осуществл ют весом буровой колонны 11, центратора 9, ут желител 10 и забурника 8, причем величина начальных нагружении не должна превышать прочности т ги 20, Последним нагружениемin a given direction in azimuth. When the cones 17 of intermediate stage 4 (Fig. 2) reach one or several longitudinal loads, longitudinal grooves 21 are performed with these cones. The loading is carried out with the weight of the drill string 11, centralizer 9, ut zheltel 10 and burr 8, and the initial loading should not exceed the strength of gi 20, last loading

жесткую св зь забурника 8 с корпусом 12 устран ют, разрыва т гу 20, причем упор 19 достигает промежуточной ступени 4, Вthe rigid connection of the in-logger 8 with the housing 12 is eliminated by breaking the fu 20, and the stop 19 reaches the intermediate stage 4, B

этом положении забурник 8 зафиксирован от радиальных смещений в скважине.In this position, the indent 8 is fixed against radial displacements in the well.

Забурнику через буровую колонну сообщают вращательное и поступательное движение вниз. При этом колонна 11 скользит во вкладышах 15 подшипника 14. Забурник 11 своими шарошками образует при мок 5 с осью 6. Далее ступенчатым буром 7 (фиг. 6), который занимает в выработке заданное положение, определ емое при мком, бур т выработку по скорректированному направлению .The rotary and downward movement is reported to the drill in through the drill string. In this case, the column 11 slides in the bearings 15 of the bearing 14. The indent 11 forms, with cone 5, the axle 6 with the axis 6. Next, the stepped drill 7 (Fig. 6), which occupies a predetermined position in the development, is cleaned by the corrected direction.

Claims

1. A method of drilling large diameter wells, which includes the formation of a stepped well by rotating a stepped drill, formation at the bottom of the hole by rotating the indent, and continuing to form a well with the center of the drill relative to the hole, characterized in that, in order to increase the drilling efficiency by continuing the formation wells in any given direction, the drill in the formation of impurities is fixed in the intermediate stage of the well from the radial displacements.

2. A device for drilling large-diameter wells, including a drill string, a stepped drill bit, a drill hole, characterized in that it is provided with

the centralizer attached to the drill string and the locking mechanism of the inlet, made of a housing with a longitudinal hole, from a bearing mounted on the drill string with the possibility of axial movement and placed in the longitudinal hole of the housing with the possibility of rotation in the vertical plane and fixation, and from the clamps of the housing turning .

3. The device according to claim 2, wherein the clamps are made in the form of cones, installed with the possibility of rotation in the longitudinal plane of the housing.

4. Device on PP. 2 and 3, characterized by the fact that it is equipped with a discontinuous

the connecting piece of the housing to the intake and an emphasis attached to the upper end of the housing.

F and g. L

Bb