SU751956A1 - Устройство дл гашени вибраций бурильного инструмента - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области горного дела, в частности к бурильному инструменту .

Известен амортизатор дл  бурильной колонны , в котором упругий элемент выпол- g нен в виде тонкостенной оболочки с наполнителем . Амортизатор снабжен подвижным стволом с поршнем, размещенным в оболочке . Ствол выполнен с перепускными каналами , снабжен дополнительным поршнем JQ и образует с корпусом кольцевую камеру, котора  сообш,аетс  с внутренней полостью бурильных труб 1.

Однако такое устройство имеет сложную конструкцию и не полностью может гасить jg колебани .

Известно устройство дл  гашени  вибраций бурильного инструмента, включаюш,ее корпус, размешенный концентрично ему направл юш ,ий распорный конус и взаимодей- Q ствуюш,ие с ним подпружиненные плашки

{2.

Однако такое устройство недостаточно надежно в работе, так как имеетс  опасность заклинивани  плашек в стволе сква- 5 жины.

Цель изобретени  - обеспечение свободного прохода устройства в скважине при его подъеме.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено установленным на подшипнике концентрично корпусу цилиндрическим стаканом с окнами под плашки, причем направл юш,ий распорный конус св зан с корпусом резьбой, имеет пазы, а плашки - ответные им выступы.

На фиг. 1 показано устройство дл  гашени  вибраций бурильного инструмента при спуске и при бурении в разрезе; на фиг. 2- устройство при подъеме из скважины в разрезе; на фиг. 3 -разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из ступенчатого корпуса 1, в верхней части которого имеетс  резьба дл  соединени  с буровой штангой 2. Верхний торец корпуса 1 выполнен со скосом 3 дл  создани  уплотнени  между корпусом 1 и штангой 2. В нижней части первого уступа корпуса 1 проточена полусферическа  канавка 4.

По центру корпуса 1 выполнено сквозное отверстие 5 дл  подачи сжатого воздуха от компрессора к забою. На наружной поверхности средней части корпуса 1 нарезайа трехзаходна  кругла  резьба, на которую концентрично ему навинчиваетс  направл юший распорный конус 6, имеющий два диаметрально расположенных относительно друг друга прилива 7, в которых выполнеиы конически направленные па-з-ы 8, например, в виде ласточкиного хвоста на всю высоту направл ющей.

Полый цилиндрический стакан 9 своей верхней частью посажан на нижнюю часть нервого уступа корнуса i и через сквозные отверстн  10 закреплен с возможностью поворота на корпусе 1 посредством нодшипнпка 11, вставл емого одной частью полусферы в отверсти  10 стакана 9, а другой частью полусферы в канавку 4 корпуса 1. Дл  предупреждени  . от вынадапи  подшипника 11 на верхнюю часть стакана 9 насаживаетс  предохранительна  втулка 12.

Кроме того, полый цилиндрический стакан 9 имеет также два диаметрально расноложенных окна 13, в которые в первоначальный момент навннчиваии  нанравл ющего раснорного конуса 6 па среднюю часть корпуса 1 в конически направленные пазы 8 вставл ютс  плашкп 14, имеющие ответные назам 8 выступы 15, армированные твердосплавными зубцами 16. Зубцы 16 предохран ют от преждевременного износа плашки 14.

Нижн   часть корнуса 1 на наружной поверхности имеет резьбу дл  соедипеин  с нереводпиком 17, на который нанрессована втулка 18 со скосами 19 по торцу дл  создани  уплотнени  ири соединении нереводника 1/ с долотом 20:

Переводник 17, втулка 18 заштифтованы с нижней частью корпуса 1 штифтами 21 с целью предотвращени  отвинчивани  иереводника 17 при обратном ходе бурового снар да.

Долото 20 имеет отверстие 22 дл  подвода сжатого воздуха от компрессора через отверстие 5 корпуса 1 устройства к забою, а корпус 1 - отверсти  23 дл  выдувани  шлама из устройства.

Устройство работает следующим образом.

Собранное н нодготовленное к работе устройство опускают на забой. Подают к забою сжатый воздух и начинают бурение. Вместе со штангой 2 вращаетс  корпус 1 устройства, направл ющий распорный конус 6, плашки И, цилиндрический стакан 9, переводпик 17, долото 20, т. е. вращаетс  все устройство.

Перед бурением плашки 14 занимают иоложеиие I (фиг. i) под действием собствениого веса. По мере бурени  устройство онускаетс  в скважину. Под воздействием стенок скважины нлашки 14 перемест тс  вверх по конически направленным пазам 8 направл ющего распорного конуса 6 и займут положеиие II (фиг. 1) в окнах 13 цилиндрического стакана 9, что соответствует пробуренному диаметру скважины.

При поиадапии долота 20 на скальные или валунные породы долото 20 отскакивает от забо . Станок начииает работать в ударном режнме нагружени . Вместе с долотом 20 неремещаетс  вверх от забо  переводник 17, корпус 1, направл ющий распорный конус 6 и цилиндрический стакан 9, а нлащки 14 в это врем  перемещаютс  по конически направлеиным пазам 8 направл ющего распорного конуса 6 вниз, зани.мают промежуточное положение между I и II и, уиира сь в стенки скважины, гас т энергию отскока. Па стайках вибровращательного бурени 

O нет принудительной подачи бурильиого инетрумента . После отскока долото 20 через штангу 2, корпуе 1, переводник 17 под собственным весом каретки вновь возвращаете  на забой. Плашки 14 в это врем  поднимаютс  по коничееки направленным иазам 8 направл ющего распорного конуса 6 вверх вследствие оиускани  направл ющего распорного конуса 6 вместе с корпусом 1, т. е. сдвигаютс  и освобождаютс  от стенок

0 скважины. Потом следует оп ть отскок и весь цикл повтор етс  до тех пор, пока не будет разбурен валун.

Па м гких породах диаметр скважины становитс  равным диаметру долота 20.

5 Плашки 14 сиова займут положенне И

(фиг. 1) под действием стенок скважины.

Така  смена режнмов работы устройства

за врем  бурени  повтор етс  много раз.

По окончанпи бурени  извлекаем уетрой„ ство из скважипы следующим образо.м.

При движении устройства вверх плашки 14, взаимодейству  со стенками скважины, займут положепие I (фиг. 1) и будут преп тствовать извлечению устройства из сква- жииы. В этом случае нужно повернуть щтангу 2 вместе с корпусом 1 на з/4 оборота в обратном направлении от бурени . Корпус 1 перекатываетс  по подщиппикам И, направл ющий распориый конус 6 перемещаетс  по наружной резьбе средней части корпуса 1 вниз, так как она лишена возможности вращатьс  за счет того, что плашки 14 уиираютс  в стенки скважины. Ход круглой трехходовой резьбы соедине5 нн  наружной новерхности средней части корпуса 1 и иаправл ющего распорного конуса 6 рассчитан таким образом, что за з/4 оборота штанги 2 наиравл ющий распорный конус 6 переместитс  на столько, что

Q илащки 14 сдвинутс  до размера, равного диаметру долота 20 и займут положение 111 (фиг. 2). Таким образом, плашки 14 уже не преп тствуют извлечению устройства из скважины, п устройство извлекаетс  из

- скважипы.

Claims (2)

1. Устройство дл  гашени  вибраций бурильного инструмента, включающее корнус, размещенный концентрично ему направл ющий распорный конус и взаимодействующие с ним плашки, отличающеес  тем,

что, с целью обеспечени  свободного прохода устройства в скважине при его подъеме, оно снабжено установленным на подшипнике концентрнчно корпусу цилиндрическим Ьтаканом с окнами под плашки, причем направл ющий раснорный конус св зан с корпусом резьбой.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что направл ющий распорный конус

ответные им выимеет пазы, а плашки ступы.

Источники информацн, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N° 485211, кл. Е 21В 17/06, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 625017, кл. Е 21В 17/06, 1974 (прототип).

сриг.Т

Фиг г

А-А

7J

в

15