Claims (2)
Изобретение относитс к буровой техН нике, в частности к буровым станкам дл вибробурени ,и может быть использовано при бурении изыскательских и геологораз ведочных скважин и погружении в грунт свай и зондов. Известна бурова виброустановка, содержаща , мачту со стойками, привод, по веску и вибромеханизм l. Однако эта установка обладает малой погружающей способностью, так как в них использован безударный вибромеханизм . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности вл етс бурова виброустановка, содержаща мачту со стойками и направл ющими, привод, подве ку, вибромеханизм с ударником и наковальней 2. Недостатки известной буровой виброустановки заключаютс в малой величине энергии единичного удара вибромеха- низма и затруднении проведени спускопоцъемньк операций. Цель изобретени - повышение энергии единичного удара вибромеханизма за счет уменьшени потерь энергии уцара в буровой установке. Это достигаетс тем, что бурова виброустановка предлагаемой конструкции снабжена направл ющей плитой с центральным каналом и размещена ниже вибромеханизма , причем в центральном канале соос- но ударнику на шлицах свободно установлена наковальн . Направл ющие мачты выполнены в виде двух участков, верхние из которых непосн вижны, а нижние установлены с возможностью вращени вокруг стоек, На фиг. I изображена предлагаема бурова виброустпновка; на фиг. 2 - схема работы установки в вибрационном режиме; на ф1Г. 3 - схема работы установки Е виброударном и ударном режимах; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг.5разрез Б-Б на фиг. 3 на фиг. 6 - схема расположени вибромеханизма при спускоподъемных операци х. Бурова виброустановка состои-г из рамы I с хоцовой частью, на которой установлены источник здергопитани 2, лебед ка 3, м&чта 4 с подъемником 5. Мачта 4 имеет три или более стойки 6, соединенные по сом 7 так, что в плане образуетс полукругла или многоугольна форма мачты 4с открытой передней гранью. Центральна стойка б соединена шарнирно с рамой I и подъемником 5, а боковые стойки 6 снабжены регулировочными винтовыми домкратами 8, В процессе работы буровой виброустановки центральна стойка 6 мачты 4 скреплена с рймой 1 болтом 9, а две боковые стой -ки 6 через башмаки домкратов 8 опира ютс о грунт. По длине центральной сто и одной боковой стоек 6 уст ановлены направл ющие 10, а по длине второй боковой стойки 6 - направл юща 11, отличающа с от направл ющих 10 по.форме в пл плане. Направл ющие 10 и 11 установлены жестко на стойках 6. Нижние направл ющие участки 12 и 13 установлены независимо от направл ющих Ю и 11 с возможностью вращени вокруг оси стоек 6 и фиксации в двух диаметрально противоположных положени х при помощи болтов 14. На тро ве 15 лебедки 3 подвешен вибромеханизм 16 с электромотором 17 с помощью подвески 18, Вибромезсанизм 16 через , направл ющие 19 и 20 .взаимодействуют с направл ющими 10 и 11 и с их нижними участками 12 и 13.,Са::тавными элементами вибромеханизма 16 дал ютс ударник 21 и крючки 22, на них подвеше на направл юща плита 3, котора ими направл ющими 24 и 25 взаимодействует с направл5пощими 10 и 11 и их нижними участками 12 и 13; В направл ющей плите 23 соосно с удараиком 21 имеетс сквозной цилиндрический канал, в котором установлен с воэ можностью поступательного и вращательного движени переходник 26 под погружа мые элементы 27. С верхним Концом перехбдни;ка 26 жестко соединена накова ьн 28, на наружной поверхности которой установлены фиксируюВДе продольные шли ЦТ 29, расположенные симметрично по периферии наковальни 28 и в соответстви с продольными пазами 30, выполненными на боковой поверхности стенок цилиндрического . канала направл ющей плиты 23. В теле нанравл ющей плиты 23 параллель но и симметрично оси переходника 26 имеютс два сквозных отверсти , 6 которызс свободно установлены болты 31 с проушинами под крючки 22 или промежу точные соединительные цепи и регулировочые гайки 32. При транспортировке вибоустановки , вьшолнении спуско-подъемных операций и работ у усть скважины виб-i ромеханизм закрепл етс да мачте 4 болтом 33, свободно вставл емым в соосые отверсти направл ющих 13 и 25. Работает бурова виброустановка следующим образом. В точке бурени мачта 4 подъемником 5 переводитс в вертикальное положение, крепитс к раме I болтом 9, центриру- етс и укрепл етс домкратами 8. Затем болт 33 разгружаетс , от веса вибромеханизма при помощи лебедки. 3, извлекаетс из соосных отверстий, направл: ющих 13 и 25, и вибромеханизм 16 и соединенна с ним цеп ми или болтами 31 направл к Ща плита 23 поднимаютс по напр лйго-щим мачты 4 вверх на высоту,равнуюдлйнё первого погружаемого элемента 27, с которым жестко соедин етс (например, посредством резьбы) переходник 26. Подачей напр жени от источника энергопитани 2 к электромотору17 вибромеханизм запускаетс в работу, -п первый погружаемый элемент 27 внедр етс в грунт на всю свою длину. Оосле этого подача Hanpj жени к-электромотору 17 прекращаетс , переходник 26 отсоедан етс от погружаемого элемента 27, лебедкой 3 виброме ханизм тросом 15 поднимаетс по направл ющим мачты на высоту, равную длине последующего погружаемого элемента, нижний конец которого жестко соедин етс с внедренным элементом, а верхний с переходником 26. Таким образом, процесс внесени погружаемых д ементов 27 повтор етс до достижени необходимой глубины. В зависимости от веса погружаемых элементов 27, их соединение с переходником 26 осуществл етс вращением элемента 27 приневращающемс переходнике 26, или наоборот. В первом случае направл юща плита 23 находитс в подвешенном состо нии, и переходник 26 под действием силы т жести находитс нижнем положении. При этом продол ные шлицы 29 и наковальн 28 наход тс в продольных пазах 30 направл ющей плиты 23, что предотвращает проворачивание переходника 26 в процессе наворачивани на него погружаемь1х элементов 27 снизу. Во втором случае первый погружаемый элемент 27 своим ййжним концом устанавливаетс на землю, а послегпгющие наворачиваютс на выстутающие концы внедренных элементов в грунт, механизм 16 приспускаетс до lynopa переходника 26 в элемент 27 и далее до выхода продольных шлицов 29 из продольных пазов 30, и вращением переходаика 26 осушествл етс его жес кое соединение с погружаемыми элемен;тами 27. : При расположении шлицов 29 и па;эов 30, описанном в последнем случае, вращением переходника 26 в обратную сторону осуществл етс его отсоединени от погружаемых элементов 27. При проведении спуско-подъемных опе раций механизм 16 отведен в сторону от усть скважины. Осуществл етс это следующим образом. Лебедкой 3 виброме ханизм 16 с подвешенной к нему направ л лощей плитой 23 поднимаетс по направл ющим 10, 11, 12 и 13 мачты 4 до совмещени соосных отверстий направл ющих 13 и 25, и в эти отверсти вставл етс болт 33. После этого из направл ющих 12 и 13 извлекаютс фиксирующие болты 14, вибромеханизм 16, зафиксированный в направл ющей 13 бол том 33, отводитс в сторону от усть скважины, от подвески 18 отсоедин етс трос 15 и используетс дл спуска в скважину дл подъема элементов 27. Перевод вибромеханизма в рабочее положение производитс в обратной после довательности: к подвеске ;18 подсоедин етс трос 15, вибромеханизм 16 с направл ющей 13 поворотом вокруг стойки мачты 4 заводитс на устье скважины цо совмещени направл ющих 12. и 24, а направл ющие 12 и 13 фиксируютс болтами 14, болт 33 разгруйсаетс от веса вибромеханизма 16 при помощи лебедки 3 нат жением троса 15 и извлекаетс из соосньс; отверстий направл ющих 13 и 25, вибромеханизм 16 с направл ющей плитой 23 перемещаетс по мачте 4 в положение, необходимое дл соединени переходника 26 с погружаемыми элементами 27. При проходке песков работа буровой виброустановки эффективна только в вибрационном режиме, и это обеспечиваетс , Когда направл юща , плита 23 соединена с вибррмеханизмом 16 цеп ми и болтами 31 и зазор между ударником 21 и наковальней 28 полностью ликвидирован при помощи регулировочных гаек 32. Проходка плотных грунтов эффективна при работе установки только ввиброударном режиме. Это обеспечиваетс , когда 7 746 вибромеханизм 16 не совсем соединен с направл ющей плитой 23, или с целью сокращени вспомогательных операций по наращиванию погружаемых элементов при . бурении соединен цеп ми, длины которых больше максимально возможной высоты отскока вибромеханизма 16 от наковальни 28. При этом отсутствуют потери на трение из-за перекосов в направл ющих мачты 4. Поэтому высота отскока вибромеханизма 16, а следовательно, и энерги единичного удара и производительность буровой виброустановки повышаютс . Извлечение из скважин отсадных труб осуществл етс при частом поочередном 1нанесении ударов по трубам вверх и вниз. Это снижает эффективность работы вибромолота , не всегда дает положительные результаты и часто приводит к обрьшам троса, поломкам мачты и т. п. Больший эффект навлечепи труб достигаетс при частом поочередном нанесении ударов по трубам вверх и вниз. Это достигаетс только путем регулировки гайками 32 зазора между ударником 21 и наковальней 28. При наличии зазора в- пределах допустимой величины дополнительного раст жени лебедочного троса 15 вибромеханиз мом 16 последний при движении его дебалансов вверх наносит уцар на выбивание труб, а при движений дебалансов вниз забивает трубы. Таким образом, осуществл етс вибраци труб в вертикальном направлений, т. е. их расхаживание при nocTOSMHO приложенной силе лебедки на извлечение труб. В то же врем отсутствует опасность преждевременного обрььва троса и прочих поломок, так как раз™ , рушающее вли ние вибромеханизма ограни- чено величиной зазора между ударником 21 и наковальней 28. Предлагаема бурова виброустановка позвол ет бурить ударным способом без применени специальных т желых забивных снар дов . Дл этого вибромеханизм 16 совсем отсоедин ют от направл ющей плиты 23 и используют в качестве забивного снар да, то есть лебедкой 3 механизм 16 по мачте 4 поднимаетс на необходимую высоту и сбрасываетс на наковальню 28, соединенную через переходник 26 с погружаемыми элементами 27. Формула изобретени I. Бурова виброустановка, содержаа мачту со .стойками и направл ющи- ми, привод, поцвеску, вибpoмexйииз f С ударйикой и наковальней, отличающа с тем, что, с целью повьшгени энергии единичного уаара вибромеханиэма за счет уменьшени потерь энергии удара в буровой установке, она снабжена направл ющей плитой с центральным кан лом и размещена ниже вибромеханизма,при чем в центральном канале соосно ударнику на шлицах свободно установлена наковальн . The invention relates to drilling machinery, in particular, to drilling drills for vibrating drills, and can be used in drilling exploration and exploration wells and diving piles and probes into the ground. Known borax vibratory installation, containing, mast with racks, drive, by weight and vibromechanism l. However, this installation has a low immersion capacity, since they use an unstressed vibromechanism. Closest to the proposed technical entity is a drilling vibration unit containing a mast with stands and guides, a drive, a suspension, a vibration mechanism with a hammer and an anvil 2. The disadvantages of a known drilling vibration installation are the small amount of energy of a single vibration vibration and the difficulty in carrying out the launching vibration mechanism operations. The purpose of the invention is to increase the energy of a single impact of the vibromechanism by reducing the energy losses of the tool in the drilling rig. This is achieved by the fact that the drilling unit's vibration installation of the proposed design is equipped with a guide plate with a central channel and is placed below the vibromechanism, with the anvil freely installed in the central channel in the central channel. The guide masts are made in the form of two sections, the upper ones of which are indirect, and the lower ones are installed with the possibility of rotation around the posts. In FIG. I shows the proposed vibratory vibrating installation; in fig. 2 - diagram of the installation in vibration mode; on f1g. 3 is a diagram of the operation of the installation of E vibro-impact and shock modes; in fig. 4 shows section A-A in FIG. 3; in FIG. 5, section B-B in FIG. 3 in FIG. 6 is a layout diagram of a vibromechanism during tripping operations. The Burov Vibration Plant consists of frame I with a choke part, on which a zergopitani 2 source is installed, a winch 3, m & 4 with a lift 5. The mast 4 has three or more supports 6 connected by catfish 7 in such a way that semicircular or polygonal shape of the mast 4 with an open front face. The central post b is pivotally connected to the frame I and the lift 5, and the side posts 6 are equipped with adjusting screw jacks 8. During the work of the drilling rig, the central post 6 of the mast 4 is fastened to the beam 1 by a bolt 9, and the two lateral posts 6 through the jacks shoes 8 resting on the ground. Along the length of the central one and one side pillars 6, guides 10 are installed, and along the length of the second side pillar 6, a guide 11, which differs from the guides 10 in the plan in the plan. The guides 10 and 11 are rigidly mounted on the uprights 6. The lower guide portions 12 and 13 are installed independently of the guides Yu and 11 and can be rotated around the axis of the uprights 6 and fixed in two diametrically opposite positions with the help of bolts 14. the winches 3 hang the vibromechanism 16 with the electric motor 17 by means of the suspension 18, Vibromechanism 16 through, the guides 19 and 20. interact with the guides 10 and 11 and with their lower sections 12 and 13. Ca. 21 and hooks 22, they podveshe on L guide plate 3, which guide them 24 and 25 interacts with napravl5poschimi 10 and 11 and lower portions 12 and 13; In the guide plate 23 coaxially with the impactor 21, there is a through cylindrical channel in which the adapter 26 for submerged elements 27 is installed with a translational and rotational movement. With the upper End of the cross section; 26 is rigidly connected to an anvil 28, on the outer surface of which is mounted The longitudinal guide was fixed along the circumference of the anvil 28 and in accordance with the longitudinal grooves 30, made on the lateral surface of the cylindrical walls. the guide plate channel 23. The body of the mounting plate 23 is parallel and symmetrical to the axis of the adapter 26 there are two through holes, 6 of which are free to install the bolts 31 with eyelets under the hooks 22 or intermediate connecting chains and adjustment nuts 32. When transporting the unit, it is tripping and work at the wellhead, the vib-i romanism is fixed to the mast 4 by a bolt 33, freely inserted into coaxial holes of the guides 13 and 25. The drilling rig operates as follows. At the drilling point, mast 4 is lifted by lift 5 to vertical position, fastened to frame I with bolt 9, centered and secured with jacks 8. Then bolt 33 is unloaded from the weight of the vibromechanism using a winch. 3, is removed from the coaxial orifices guiding 13 and 25, and the vibromechanism 16 and connected to it by chains or bolts 31 directed to SchA plate 23 are raised along the straight mast 4 upwards to a height equal to the first submersible element 27, which rigidly connects (e.g., a thread) adapter 26. By applying voltage from a power source 2 to an electric motor17, the vibromechanism is put into operation, the first submersible element 27 is inserted into the ground for its entire length. After that, the delivery of the Hanpj to the electric motor 17 is stopped, the adapter 26 is disconnected from the submersible element 27, and the winch 3 vibrator the cable 15 rises along the guide rails to a height equal to the length of the subsequent submersible element, the lower end of which is rigidly connected to the embedded element and the top with an adapter 26. Thus, the process of inserting the immersed elements 27 is repeated until the required depth is reached. Depending on the weight of the submerged elements 27, they are connected to the adapter 26 by rotating the element 27 by the non-rotating adapter 26, or vice versa. In the first case, the guide plate 23 is suspended and the adapter 26 is in a low position under the force of gravity. At the same time, the splines 29 and the anvil 28 are located in the longitudinal grooves 30 of the guide plate 23, which prevents the adapter 26 from turning while turning the submerged elements 27 down onto it. In the second case, the first submersible element 27 is installed on the ground with its southern end, and the post-flippers are screwed onto the exhausting ends of the embedded elements into the ground, the mechanism 16 is lowered to the lynopa adapter 26 to the element 27 and further to the longitudinal slots 29 from the longitudinal grooves 30, and by rotating the transition 26, it is rigidly connected to the immersed elements 27.: At the location of the splines 29 and pa; eov 30, described in the latter case, by rotating the adapter 26 in the opposite direction, it is disconnected from the immersed x elements 27. During the tripping mechanism of operations 16 retracted away from the wellhead. This is done as follows. Using the winch 3, the vibromera 16 with the slab 23 suspended from the direction of the rail is lifted along the guides 10, 11, 12 and 13 of the mast 4 until the coaxial holes of the guides 13 and 25 overlap, and a bolt 33 is inserted into these holes 12 and 13 are removed fixing bolts 14, the vibromechanism 16 fixed in the guide 13 of the bolt 33 is retracted away from the wellhead, the cable 15 is disconnected from the suspension 18 and used for lowering into the well to lift the elements 27. Converting the vibro-mechanism into the working the position is made in reverse after Opportunity: to the suspension; 18 the cable 15 is connected, the vibro-mechanism 16 with the guide 13 turns around the stand of the mast 4 is driven to the wellhead when the guides 12. and 24 are aligned, and the guides 12 and 13 are fixed by bolts 14, the bolt 33 is unloaded from the weight vibromechanism 16 by means of a winch 3 by tensioning the cable 15 and is removed from the coaxial; the holes of the guides 13 and 25, the vibro-mechanism 16 with the guide plate 23 moves along the mast 4 to the position necessary to connect the adapter 26 with the submerged elements 27. When sanding, the operation of the drilling vibrator is effective only in the vibratory mode, and this is ensured When the guide The plate 23 is connected to the vibro-mechanism 16 chains and bolts 31 and the gap between the hammer 21 and the anvil 28 is completely eliminated with the help of adjusting nuts 32. The penetration of dense soils is effective when the installation is operated only pn mode. This is ensured when the 7,746 vibro-mechanism 16 is not completely connected to the guide plate 23, or with the aim of reducing the auxiliary operations for building up immersed elements with. the drilling is connected by chains whose lengths are greater than the maximum possible rebound height of the vibromechanism 16 from the anvil 28. There are no friction losses due to distortions in the guide masts 4. Therefore, the rebound height of the vibromechanism 16, and hence the energy of a single impact and drilling performance vibration settings are increased. Extraction tubes are extracted from wells with frequent alternate blows of pipes up and down. This reduces the efficiency of the vibro-hammer, does not always give positive results and often leads to rope breaks, mast breaks, etc. A greater effect on the pipes is achieved with frequent alternate strikes up and down the pipes. This is achieved only by adjusting the gap between the hammer 21 and the anvil with nuts 32. If there is a gap within the allowable amount of additional stretching of the winch cable 15 by the vibromechanism 16, the latter, when it moves upwards, moves the knocker on the pipe, and when it moves downward pipes. Thus, the pipes are vibrated in vertical directions, i.e., they are strutting at nocTOSMHO applied winch force to remove the pipes. At the same time, there is no danger of premature cable breakage and other breakdowns, because, once ™, the collapsing effect of the vibromechanism is limited by the gap between the striker 21 and the anvil 28. The proposed vibration drill allows drilling with a shock method without using special heavy projectiles . For this, the vibromechanism 16 is completely disconnected from the guide plate 23 and is used as a driving projectile, i.e. by a winch 3, the mechanism 16 is raised to the required height by the mast 4 and dropped onto the anvil 28 connected to the submerged members 27 via an adapter 26. Formula of the invention I. Burov Vibration, containing a mast with racks and guides, drive, cut, vibrate f With shock and anvil, characterized in that, in order to reduce the energy of a single vibromechanical unit, by reducing energy losses and a pin in the rig, it is provided with a guide plate with the central CAD and scrap placed below vibromehanizma, with those in the central channel coaxially to the hammer anvil slots loosely fitted.
2. Виброустановка по п, I, о т л ичающа с тем, что-направл ющие2. Vibration installation according to p, I, which means that the guides
((
Й/г./Y / y /
j,S;;C L:i:: . i --, 7 748 мачты выполнены п випе №ух уч-тстков, верхние из которых неподвнжпы, а нижние установлены с возможностью вращени вокруг стоек. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , 1. Ребрик Б. М« Вибрационное бурение скважин, М., Недра, 1974, с. 115117 . 2. Ребрик Б. М. Ударное бурение грунтов . М., Недра, 1976, с. 142, рис. 60. fuz.. j, S ;; C L: i ::. The i -, 7,748 masts are made in the No. Vuch ducts, the upper ones of which are not mounted and the lower ones are installed with the possibility of rotation around the posts. Sources of information taken into account in the examination, 1. Rebrik B. M “Vibrational drilling of wells, M., Nedra, 1974, p. 115117. 2. Rebrik B. M. Impact drilling of soils. M., Nedra, 1976, p. 142, fig. 60. fuz ..
747974 fej Фиг.5747974 fej Figure 5
Фиг. ВFIG. AT