SU832022A2

SU832022A2 - Expander for drilling ascending wells

Info

Publication number: SU832022A2
Application number: SU782690755A
Authority: SU
Inventors: Борис Семенович Синчук; Лев Моисеевич Беспальчик
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторскийинститут Горнорудного Машино-Строения
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1981-05-23

Description

Изобретение относитс к. горноЙ проьвлшленности, а именно к проходке горных выработок машинным способом. По основному авт. св. 744108 известен расширитель дл бурени восстающих скважин, включающий в себ приводную штангу, на которой устано лены последовательно неподвижна и подвижна вдоль приводной штанги буровые головки разного диаметра и устройство фиксации подвижной буровой головки относительно неподвижно Подвижна бурова головка снабжена распорными поворотными кронштейнами с опорными элементами,вконтактирующими со стенкой скважины, при этом устройство фиксации выполнено в виде винтовых полумуфт, закрепленных концентрично приводной штанге на обращенных друг к другу торцах . буровых головок Г13 . Однако при разбуривании передовой скважины подвижной буровой головкой(в рой ступенью) опорные элементы поворо ных 1 ронштейнов в силу их контакта со стенками восстающего (подпружине ны) также совершают работу по разбуриванию , на что затрачиваетс 6пределенна часть полезной энергии. При необходимости извлечь расширитель из восстающего, необходимо повернуть распорные кронштейны с роликами примерно на 60-90°, дл чего производ т разбуривание восстающего опорными роликами подвижной головки при подаче последней вниз. На эту операцию расходуют значитель- ную часть энергии и времени. В св зи с вибрацией при бурении и вывалами из-за неоднородности породы (возможны твердые и м гкие включени ) и в св зи с разбуриваиием стенки восстающего опорными роликами , распорные кронштейны под воздействием пружин могут повернутьс и возникнет опасность падени подвижной буровой головки после рассоединени полумуфт. Кроме того, в силу указанных причин, может произойти поворот одного из распорных кронштейнов, что приводит к перекосу и заклиниванию расширител в восстающем и создаст дополнительные трудности при бурении. Цель изобретени - повышение надежности работы расширител . Указанна цель .достигаетс тем, что каждый распорный поворотный кронштейн снабжен рычагом, а наружна The invention relates to mining performance, namely to the excavation of mine workings by machine. According to the main author. St. 744,108 a reamer for drilling of revolving wells is known, which includes a driving rod, on which successively fixed and movable along the driving rod are boring heads of different diameters and a fixing device for a movable drilling head relatively stationary. the borehole wall, while the fixation device is made in the form of helical coupling halves fixed concentrically with the drive rod facing close to each other ends. drilling heads G13. However, when an advanced well is drilled by a movable drilling head (in a step-by-step), the supporting elements of the swivel 1 ronsteins, due to their contact with the walls of the ascending (spring), also perform drilling work, which is spent 6 times a portion of the useful energy. If it is necessary to remove the expander from the riser, it is necessary to rotate the spacer brackets with rollers by about 60-90 °, for which the movable head supports the revolving roller to be drilled when the latter is down. This operation consumes a significant amount of energy and time. Due to vibration during drilling and dumping due to the heterogeneity of the rock (hard and soft inclusions are possible) and due to drilling of the wall of the rising support rollers, the spacer brackets can be rotated and there will be a danger of falling of the movable drilling head after disconnecting the coupling halves . In addition, due to the above reasons, a rotation of one of the spacer brackets may occur, which leads to a distortion and jamming of the expander in an uprising and will create additional difficulties during drilling. The purpose of the invention is to increase the reliability of the expander. This goal is achieved by the fact that each expansion swivel bracket is equipped with a lever, and

поверхность винтовой полумуфты непод вижной буровой головки выполнена конической с возможностью взаимодействи с рычагами кронштейнов.the surface of the helical coupling half of the stationary drilling head is made conical with the possibility of interaction with the arms of the brackets.

На фиг. 1 показан расширитель, при разбуривании скважины неподвижной буровой головки (1 ступень)/ на фиг. 2 - то же, при разбуривании подвижной головкой (п ступень) .FIG. 1 shows an extender, when drilling a well of a stationary drilling head (1 stage) / in FIG. 2 - the same, when drilling with a movable head (n stage).

Расширитель имеет неподвижную, опережагацую буровую холовку 1 и подвижную головку 2 с установленными на них шароиками 3. С головкой 1 жестко соединена полумуфта 4 с внутренней резьбой, а с головкой 2 - полу1/4уфтах 5 с наружной резьбой. Наружна поверхность полумуфты 4 выполнена конической . Бурова головка 2 свободно посажена на приводную штангу б, жестко соединенную сголовкой 1. ,На корпусе головки 2 установлены распорные поворотные кронштейны с рычагами 7с опорными элементами, например роликами 8. Рычаги 7 взаимодействуют с пружинами 9 при помощи толкателей 10. The expander has a fixed, rearrange drill half 1 and a movable head 2 with sharokik 3 mounted on them. With the head 1 the coupling half 4 is rigidly connected with the internal thread, and with the head 2 - with half-external / 1 socket 4. The outer surface of the coupling half 4 is made conical. The drill head 2 is freely seated on a drive rod b, rigidly connected with head 1. On the body of head 2, spacer pivot brackets with levers 7 with supporting elements, such as rollers 8, are installed. Levers 7 interact with springs 9 by means of pushers 10.

Расширитель работает следующим образом.The extender works as follows.

Включив подачу бурового станка вверх, разбуривают передовую скважину головкой 1 (1 ступень) . При этом головка 2 удерживаетс в неподвижном положении (не перемещаетс вниз и не вращаетс ) при помоЩи под пружиненных рычагов 7, взаимодействующих своими роликами 8 со стенкой восстающего.Turning on the flow of the drilling machine up, drill the advanced borehole head 1 (1 stage). In this case, the head 2 is held in a stationary position (it does not move down and does not rotate) by means of spring-loaded levers 7, which interact with their rollers 8 with the rising wall.

После разбуривани головкой 1 на высоту, равную в сумме нормальной длине подачи бурового станка (длине буровой штанги) и длине ;. резьбовой части полумуфты 4, переход т к разбуриванию передовой скважины головкой 2 (П ступень) . Дл этого подачу бурового станка переключают в положение вниз при этом же направлении вращени . Тогда головка 1 перемещаетс вместе с жестко соединенной с ней штангой 6 относительно головки 2. При этом полумуфта 4, встреча сь с полумуфтой 5, навинчиваетс на нее. Коническа поверхност полумуфты 4 выполнена таким образом, что в конце соединени полумуфт 4 и 5 она, взаимодейству срычагом 7, отводит ролики 8 QT стенки восстанадёго . Таким образом, головки 1 и 2 соединены, а парашютное устройство выключено. Головка 2 через головку 1 соединена с буровым ставом,, тогда подачу станка оп ть включают в положение вверх и происходит разбуривание головкой 2, которое ведут на высоту, равную только длине нормальной подачи станка.After drilling by the head 1 to a height equal to the sum of the normal length of the drilling machine feed (length of the drill rod) and the length ;. the threaded part of the coupling half 4, go to the drilling of the advanced well head 2 (P stage). For this, the feed of the drilling machine is switched to the downward position in the same direction of rotation. Then the head 1 moves together with the rod 6 rigidly connected to it with respect to the head 2. In this case, the coupling half 4, meeting with the coupling half 5, is screwed onto it. The conical surface of the half coupling 4 is designed in such a way that at the end of the coupling coupling half 4 and 5, it interacts with a lever 7, retracts the rollers 8 of the QT wall of the restoring. Thus, heads 1 and 2 are connected, and the parachute device is turned off. The head 2 through the head 1 is connected to the drilling rig, then the machine feed is again turned into the up position and drilling is performed with the head 2, which leads to a height equal only to the length of the normal machine feed.

После этого, не прекраща подачи вверх, измен ют направление вращени , вследствие чего полумуфта 4 свинчиваетс с полумуфты 5. При этом головка 1 перемещаетс по разбуренной ею выработке на высоту, равную длине резьбовой части полумуфты 4, а головка 2 остаетс на месте. Причем , коническа поверхность полумуфты 4 перестает взаимодействовать с рычагом 7, и пружины 5 через толкатели 10 ввод т концы рычагов, оснаденные роликами 8, во взаимодействие со стенкой восстак цего. После изменени направлени вращени цикл повтор етс iAfter that, without stopping the supply upwards, the direction of rotation is changed, as a result of which the coupling half 4 is screwed out from the coupling half 5. At the same time, the head 1 moves along the development drilled by it to a height equal to the length of the threaded part of the coupling half 4, and the head 2 remains in place. Moreover, the conical surface of the half-coupling 4 ceases to interact with the lever 7, and the springs 5 through the pushers 10 enter the ends of the levers, fitted by the rollers 8, in cooperation with the wall of the rebuilding. After changing the direction of rotation, the cycle is repeated i

При необходимости извлечь расширитель из восстающего, включают подачу вниз, а вращение на разбуривание . После соединени .полумуфт 4 и -5, парашютное устройство автоматически отключаетс , т.е. ролики 8 перестают взаимодействовать со стенкой восстающего и расширитель может свободно -перемещатьс вниз .If it is necessary to remove the expander from the riser, turn on the feed down and spin to drill. After coupling the coupling half 4 and -5, the parachute device automatically turns off, i.e. the rollers 8 cease to interact with the wall of the riser and the dilator can move freely downwards.

Таким образ.ом, предлагаемый расширитель более надежен и экономичен в работе.Thus, the proposed extender is more reliable and economical in operation.

Claims

1. Copyright. USSR certificate 744108, cl. Е 21 В 9/18; Е21 С 23/00 Е 21 О 3/00, 1977.