SU1761937A1 - Буровой снар д - Google Patents

Abstract

Использование: бурение геологоразведочных скважин с раздельной передачей на забой осевого усили  и динамических нагрузок . Сущность изобретени : буровой снар д содержит гидроударник, узел переходников и двойную колонковую трубу с комбинированной коронкой. Узел переходников выполнен в виде опорных стержней, резьбового переходника, опоры и стакана. Резьбовой переходник выполнен со сквозными продольными отверсти ми и ступенчатым . В верхней части с меньшим диаметром резьбовой переходник жестко св зан с шлицевым штоком гидроударника, а нижней частью - с наружной колонковой трубой. В продольных отверсти х размещены опорные стержни с возможностью взаимодействи  верхним торцом со стаканом. Стакан жестко св зан с корпусом гидроударника . Нижние торцы опорных стержней через опору жестко св заны с внутренней колонковой трубой. 1 ил.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к буровым снар дам дл  бурени  геологоразведочных скважин и может быть использовано в комбинированных средствах разрушени  с раздельной передачей на забой осевого усили  и динамических нагрузок .

Известен буровой снар д, включающий гидроударник, двойную колонковую трубу и породоразрушающий инструмент.

Недостатком этого снар да  вл етс  передача на один и тот же породоразрушающий элемент сил резани  и удара. Однако в природе не имеютс , а в области материаловедени  не созданы материалы,обладающиеодновременновысокой износостойкостью и ударопрочностью. Поэтому при бурении ударно-вращательным

способом с алмазным инструментом ограничиваетс  энерги  удара, а при бурении вращательно-ударным способом твердосплавным инструментом - осевое усилие. Таким образом, механическое воздействие на забой комбинированным способом существенно ограничиваетс  по мощности.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  буровой снар д, состо щий из комбинированной коронки с ударными и режущими элементами, двойной колонковой трубы и гидроударника, причем осевое усилие и вращающий момент от корпуса гидроударника через резьбовое соединение наружной трубы передаетс  алмазной коронке , а ударные импульсы от бойка тоже через резьбовое соединение керноприемVJ ON

Ю СО VI

ника трубы передаютс  ударным элементам коронки (2),

Существенным недостатком этого бурового снар да  вл етс  то, что, как бы ни сильно зат гивалась труба, она от вибрации откручиваетс  и  вл етс  причиной падени  механической скорости бурени  на 40-60%. Кроме того, не обеспечен посто нный контакт ударной трубы с коронкой при динамических нагрузках, что может вызвать перебои в работе гидроударника. В случае конусного соединени  разборка снар да и извлечение керна затрудн етс .

Цель изобретени  - повышение надежности работы снар да путем предотвращени  ослаблени  резьбовых соединений труб.

Предлагаемый буровой снар д имеет следующие достоинства:

1.Резьбовые соединени  наход тс  под действием сил, преп тствующих их ослаблению в процессе бурени .

2.Внутренн.ий корпус коронки выполнен более тонким, чем наружный, так как он находитс  под защитой наружной коронки, а это, в свою очередь, потенциально снижает ширину кольцевого забо , обрабатываемого коронкой.

3.По сравнению с алмазным бурением крепких пород уменьшаетс  расход алмаза на 1 м бурени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что узел переходников выполнен в виде опорных стержней, резьбового переходника, опоры и стакана, причем резьбовой переходник выполнен со сквозными продольными отверсти ми и ступенчатым в верхней части с меньшим диаметром, а в нижней - с большим диаметром, при этом его верхн   часть жестко св зана со шлицевым штоком, нижн   часть-с наружной трубой, а в сквозных продольных отверсти х размещены опорные стержни с возможностью взаимодействи  верхним торцом со стаканом, жестко св занным с цилиндрическим корпусом, а нижним торцом с опорой жестко св занной с внутренней колонковой трубой .

Изобретение иллюстрируетс  чертежом .

Буровой снар д состоит из гидроударника 1 со шлицевым штоком 2, узла переходников включающего резьбовой переходник 3 к наружной колонковой трубе 4, стакан 5, стержни 6 и опору 7, жестко св занную с внутренней трубой 8, и комбинированной коронки с наружным 9 и внутренним 10 корпусами. Наружна  труба имеет резьбовое соединение с наружным корпусом коронки, внутренн   труба опираетс  на внутренний корпус коронки с режущими элементами. Между стаканом и запле- чиком резьбового переходника установлена дл  герметизации прокладка 11. Наружный

корпус имеет твердосплавные зубки 12. Дл  свободного излива промывочной жидкости из полости внутренней трубы при заполнении ее керном служит втулка 13. Опора и резьбовой переходник образуют простран0 ство 14, переход щее в межтрубную полость 15, котора  в свою очередь переходит в кольцевой зазор 16 между наружной и внутренней корпусами коронки. Шлицевой шток гидроударника имеет конусное соеди5 нениес наковальней 17. Внутренний корпус имеет режущие элементы 18.

Снар д работает следующим образом. При пуске снар да шлицевой шток 2 вместе с резьбовым переходником 3, стаканом 5,

0 двойной колонковой трубой 4 и 8 и коронкой смещаетс  относительно корпуса гидроударника 1, и промывочна  жидкость свободно истекает через центральный канал штока 2, через пространство 14 между пере5 ходником и опорой. Затем через межтрубную полость 15 жидкость попадает в кольцевую щель 16 между корпусами коронки и выходит под торец коронки. Когда коронка достигает забо , шлицевой разъем

0 смыкаетс , и гидроударник включаетс  в работу . При этом ударные импульсы наковальни 17 и вращающий момент от корпуса гидроударника передаютс  шлицевому штоку 2, а через него через переходник 3 и

5 наружную трубу 4 и наружный корпус 9 коронки - ударным элементам 12. Осевое усилие от стакана 5 через штыри 6, опору 7 и трубу 8 передаетс  внутреннему корпусу 10. При этом последний вращающий момент

0 получает от нижней части наружного корпуса коронки.

Таким образом, ступенчатый переходник , наружна  труба и наружный корпус коронки оказываютс  под действием момента

5 вращени . А это, как известно, гарантирует надежное резьбовое соединение.

Соединение внутренней трубы с опорным элементом тоже надежно, так как оно находитс  под действием посто нного осе0 вого усили . Следует при этом заметить, что с целью уменьшени  ширины торца коронки внутренн   труба не имеет резьбового соединени  с внутренней коронкой, и вообще внутренн   лини  подвода статического

5 осевого усили  находитс  под защитой наружной линии и может быть конструктивно выполнена с минимальной толщиной.

В нашем предложении корпус наружной трубы имеет в резьбовой части толщину - 6 мм и он свободен от посто нного осевого

усили , величина которого может колебатьс  от 500 кгс до 1500 кгс. Така  толщина обеспечивает достаточную прочность коронки . Внутренний корпус коронки воспринимает только осевую нагрузку и имеет толщину - 4 мм, а в самой узкой части - 2,5 мм. Толщина корпуса коронки может быть увеличена путем применени  кернорвате- лей другой конструкции. Обща  толщина торца коронки 11,8 мм соответствует корон- кам дл  снар дов со съемным керноприем- ником ССК-59. Герметизирующа  прокладка 11 обладает минимальной упругостью , чтобы не передавать осевое усилие на ударные элементы. Вес шлицевого што- ка, переходной и наружной труб обеспечивает минимальное прижатие ударных элементов к забою и стабильную работу гидроударника , например, Г 59 В.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Буровой снар д, включающий цилиндрический полый корпус, ударник со шлице- вым штоком и наковальней, размещенные с возможностью осевого перемещени  в кор-

   8

   пусе, наружную и внутреннюю колонковую трубы, узел переходников, соедин ющий посредством резьбы верхнюю торцевую часть труб со штоком и корпусом, комбинированную породоразрушающую коронку, соединенную с нижней торцевой частью труб, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе снар да путем предотвращени  ослаблени  резьбовых соединений труб, узел переходников выполнен в виде опорных стержней, резьбового переходника, опоры и стакана, причем резьбовой переходник выполнен со сквозными продольными отверсти ми и ступенчатым в верхней части с меньшим диаметром, а в нижней - с большим диаметром , при этом его верхн   часть жестко св зана со шлицевым штоком, нижн   часть - с наружной трубой, а в сквозных продольных отверсти х размещены опорные стержни с возможностью взаимодействи  верхним торцом со стаканом, жестко св занным с цилиндрическим корпусом, а нижним торцом - с опорой, жестко св занной с внутренней колонковой трубой.

   1