SU857491A1 - Drill pipe string dredger - Google Patents

Drill pipe string dredger Download PDF

Info

Publication number
SU857491A1
SU857491A1 SU792754181A SU2754181A SU857491A1 SU 857491 A1 SU857491 A1 SU 857491A1 SU 792754181 A SU792754181 A SU 792754181A SU 2754181 A SU2754181 A SU 2754181A SU 857491 A1 SU857491 A1 SU 857491A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
drill
pneumatic
drive shaft
core
bits
Prior art date
Application number
SU792754181A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Адольф Семенович Ашкинази
Вениамин Петрович Кренделев
Борис Петрович Макаров
Виктор Михайлович Минаков
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ) filed Critical Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ)
Priority to SU792754181A priority Critical patent/SU857491A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU857491A1 publication Critical patent/SU857491A1/en

Links

Description

1one

Изобретение относитс  к горному делу, аThe invention relates to mining, and

именно к технике бурени  и может быть использовано , например, дл  колонкового бурени  скважин большого диаметра с выбуриванием керна.to drilling technique and can be used, for example, for core drilling of large diameter wells with core drilling.

Известны буровые установки дл  бурени  скважин большого диаметра или шахтных стволов, у которых породоразрушаюш.им инструментом  вл ютс  шарошки. Врашение этих буровых снар дов осуществл етс  от установленного на поверхности привода посредством буровой колонны. При этом врапдение шарошек происходит только при контакте с забоем 1.Known drilling rigs for drilling large-diameter wells or shafts, in which the rock-breaking tool are cones. The damage of these drill rigs is carried out from the surface mounted on the drive by means of the drill string. In this case, the collision of the cones occurs only upon contact with the face 1.

Недостатком указанных буровых снар дов  вл етс  их больша  масса, ограничиваюша  частоту их вращени  по мощностным и прочностным характеристикам примен емого оборудовани  и колонны бурильных труб. Вследствие этого не представл етс  возможным увеличить частоту вращени  породоразрушающего инструмента, что  вл етс  преп тствием на пути увеличени  механической скорости бурени .The disadvantage of these drill rigs is their large mass, which limits the frequency of their rotation in terms of the power and strength characteristics of the equipment used and the drill string. As a result, it is not possible to increase the rotational speed of a rock-cutting tool, which is an obstacle to increasing the mechanical drilling rate.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  бурова  колонкова  установка , включающа  буровую колонну, корпус бура, приводные валы шарошечных долот и шарошечные долота, расположенные по периметру корпуса бура н механизм подрезки керна.Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a drilling rig installation including a drill string, a drill body, drive shafts of roller cone bits and roller cone bits located along the perimeter of the drill body and the core trimming mechanism.

С помощью роторного привода и буровой колонны получает врандение корпус бура , а индивидуальные приводы вращают долота относительно собственных осей, выбурива  таким образом кольцевую щель на определенную глубину, а затем подрезает д с  керн. Из-за наличи  индивидуальных приводов , которыми снабжены шарошечные долота , расположенные по периметру основани  корпуса, при их работе возникает реактивный момент, вращающий бур. Таким образом в дополнение к приводу буровой колонны будет иметь место и реактивное вращение бура 2.Using a rotary drive and a drill string, the drill body is branded, and individual drives rotate the bits relative to their own axes, thus drilling out the annular gap to a certain depth, and then cuts the core. Due to the presence of individual drives, which are supplied with roller bits located along the perimeter of the base of the body, during their operation a reactive moment occurs, which rotates the drill. Thus, in addition to the drive of the drill string, reactive rotation of the drill 2 will also take place.

Claims (2)

Недостаток известной установки заключаетс  в том, что индивидуальные приводы, которыми снабжены долота (а это могут быть турбины или электродвигатели), размещаютс  в цилиндрическом корпусе бура, предназначенного дл  бурени  стволов. Разместить же эти двигатели в корпусе бура значительно меньшего размера, предназначенного , например, дл  колонкового бурени  геологоразведочных скважин большого диаметра (1 -1,5 м) не представл етс  возможным . Кроме того, эта стационарна  установка имеет большие габариты и массу. Известно, что дл  обеспечени  необходимой мощности дл  эффективной работы шарошечных долот длина трубобуров и электробуров достигает 6-12 м. Подаваема  под давлением по буровой колонне жидкость (вода или глинистый раствор), в обоих случа х попада  на забой, размывает керн и значительно уменьшает процент его выхода, что в свою очередь искажает достоверность при опробовании. Такое решение дл  геологоразведки , особенно дл  подсчета запасов, соверсиенно не приемлемо. Необходимость использовани  жидкости в этих индивидуальных приводах совершенно исключает их применение в многолетнемерзлых отложени х. При применении в качестве индивидуальных приводов электродвигателей возникают сложности с подачей к ним электроэнергии из-за их вращени  по окружности вокруг оси бура. Цель изобретени  - повышение надежности работы. Указанна  цель достигаетс  тем, что буровой колонковый снар д снабжен ведущим валом, который установлен в корпусе бура на подшипниках и выполнен с упорным буртиком и планшайбой, а корпус бура снабжен силовым цилиндром с возможностью взаимодействи  его штока с планшайбой. На фиг. 1 изображен буровой снар д, обший вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 - два положени  золотника пневмораспределител . Буровой колонковый снар д врашаетс  от привода, установленного на поверхности (не показано), состоит из буровой колонны 1, соединенного с ней ведушего вала 2, снабженного упорным буртиком 3, радиального подшипника 4, центрируюшего ведуш,ий вал 2 в корпусе бура 5, упорных подшипников 6, передаюш,их нагрузку на корпус бура 5 и воспринимаюших осевые усили  при спускоподъемных операци х, упорных подшипников 7, передающих нагрузку на опоры шарошечных долот 8, ведущей шестерни 9, закрепленной на ведуш,ем валу 2, промежуточных шестерен 10, ведомых шестерен 11 и 12, вращающих соответственно приводные валы шарошечных долот 13 и шнеки 14, труб 15, по которым транспортируетс  порода и через окна 16 разгружаетс  в шламоприемник 17, центральной штанги 18, соединенной с золотником 19 пневмораспределител  20, пневмоцилиндра 21 и гидроцилиндра 22 пневмогидроусилител  23, поршней 24 и 25 и общего штока 26, цилиндров 27, штоков 28, рычагов 29, валов 30, подрезных рычагов 31, пневмоцилиндров 32, поршней 33, штоков 34, крышки 35, закрепленной к корпусу бура 5, планшайбы 36, закрепленной к ведушему валу 2, пневмопровода 37, соедин ющего соответствующие полости пневмоцилиндра 21 и цилиндров 32, и гидропровода 38, соедин ющего гидроцилиндр 22 с соответствующими полост ми гидроцилиндров 27. От установленного на поверхности привода вращение передаетс  буровой колонне 1 и ведущему валу 2, смонтированному на подщипниках 4 и 6 в корпусе бура 5. При помощи имеющегос  на ведущем валу 2 упорного буртика 3 осева  нагрузка от буровой колонны 1 передаетс  на упорный подшипник 6 и от него на корпус бура 5. Далее осева  нагрузка передаетс  с корпуса бура 5 через упорный подшипник 7 на шарошечные долота 8. С помощью закрепленной на ведущем валу 2 ведущей шестерни 9 вращение передаетс  через промежуточные шестерни 10 на ведомые шестерни 11 и 12, которые вращают соответственно приводные валы щарошечных долот 13 и шнеки 14. К приводным валам шарошечных долот 13 прикреплены и получают от них вращение шарошечные долота 8. Шнеки 14 смонтированы в трубе 15, по которой транспортируетс  разрушенна  на забое порода. Через окна 16 в трубе 15 порода попадает в шламоприемник 17. Врашение корпуса бура 5 осушествл етс  за счет реактивного момента, равного по величине моментам на валах 13 и направлено в сторону противоположную врашению долот 8. Подрезка керна осуществл етс  следующим образом. В буровую колонну 1 подаетс  сжатый воздух. При помощи центральной штанги 18 поворачиваетс  золотник 19 пневмораспределител  20, так что воздух под давлением 5 атм идет в большой цилиндр 21 пневмогидроусилител  23. Под действием сжатого воздуха поршень 24, шток 26 и поршень 25, собранные в один блок, перемещаютс  и .масло, наход щеес  в цилиндре 22 под больщим давлением (оно увеличиваетс  в сравнении с давлением сжатого воздуха пропорционально отношению диаметров поршней) подаетс  в исполнительные (силовые) цилиндры 27, штоки 28 которых посредством рычагов 29 и валов 30, управл ют подрезными рычагами 31. Так как во врем  бурени  пневмораспреелитель 20 вращаетс  вместе с ведущим валом 2, с которым он соединен или проолжением которого он  вл етс , и так как вместе с ними вращаетс  и центральна  штанга 18, на конце которой закреплен зоотник 19, а корпус бура 5 вращаетс  несинхронно с ведущим валом 2 и следовательно с пневмораспределителем 20, то дл  обеспечени  подачи сжатого воздуха при подрезке керна на наружной поверхности пневмораспределител  20 имеютс  кольцевые проточки 39, а в корпусе 5 уплотн ющие кольца 40. Но может случитьс  так, что сила треНИН подрезных рычагов 31 об стенки керна во врем  его подрезки окажетс  больше сил реакции забо  при вращении долот, сил, создающих реактивный момент, вращающий бур. Тогда бур вращатьс  не будет и подрезки керна тоже не будет, а долота будут вращатьс  вокруг своей оси без движени  по окружности вокруг оси бура. Дл  обеспечени  надежной работы подрезного устройства и передачи крут щего момента непосредственно от ведущего вала 2 на корпусе бура 5 осуществл етс  жесткое соединение ведущего вала 2 с корпусом бура 5, дл  чего на буровом снар де предусмотрено устройство, состо щее из пневматических (или гидравлических) цилиндров 32, закрепленных на корпусе бура 5, порщней 33, щтоков 34, крыщки 35, закрепленной к корпусу бура 5, и планщайбы 36, закрепленной на ведущем валу 2. Штоковые и порщневые полости цилиндров 32 подсоединены к пневмопроводу 37 (или гидропроводу 38). Следовательно заполнение сжатым воздухом порщневых полостей пневмогидроусилител  23 и цилиндров 32 происходит одновременно. При этом щтоки 34 вход т в отверсти  крыщки 35 и планщайбы 36, соедин   таким образом ведущий вал 2 с корпусом бура 5, а цилиндры 27 привод т в действие подрезные рычаги 31. То же самое произойдет, если цилиндры 32 присоединить к соответствующим полост м гидроцилиндра 22. После соединени  ведущего вала 2 с корпусом бура 5 вращение бурового колонкового снар да будет осуществл тьс  непосредственно от буровой колонны 1 и не будет зависеть от контакта щарощек с забоем , что обеспечит эффективную подрезку керна. Портативность, небольщие габариты и масса бурового колонкового снар да, выполненного по предлагаемой схеме, позволит использовать его дл  эффективной совместной работы с самоходными или передвижными буровыми установками, предназначенными дл  бурени  сравнительно неглубоких геологоразведочных скважин больщого диаметра и, что очень важно, обеспечит высокий процент выхода керна в любых горногеологических услови х. Отсутствие на забое рабочей (дл  турбин ) или охлаждающей (дл  электродвигателей ) жидкости будет также способствовать образованию и выходу представительного керна. Насто щее изобретение может быть использовано дл  совместной работы, например , с серийно выпускаемыми буровыми установками , предназначенными дл  бурени  неглубоких геологоразведочных скважин. Формула изобретени  Буровой колонковый снар д, включающий буровую колонну, корпус бура, приводные валы щарощечных долот и шарощечные долота, расположенные по периметру корпуса бура и механизм подрезки керна, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы, он снабжен ведущим валом , который установлен в корпусе бура на подщипниках и выполнен с упорным буртиком и планщайбой, а корпус бура снабжен силовым цилиндром с возможностью взаимодействи  его щтока с планщайбой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 548704, кл. Е 21 В 25/00, 1972, A disadvantage of the known installation is that the individual drives with which the chisels are provided (and these can be turbines or electric motors) are placed in the cylindrical case of the drill intended for drilling the shafts. However, it is not possible to place these engines in a significantly smaller drill body, for example, for core drilling of geological exploration wells of large diameter (1-1.5 m). In addition, this fixed installation has large dimensions and mass. It is known that to provide the necessary power for efficient operation of roller cone bits, the length of pipe drills and electric drills reaches 6-12 m. The fluid (water or mud) supplied under pressure through the drill string, in both cases, hits the bottom, blurs the core and significantly reduces the percentage its release, which in turn distorts the accuracy of the test. Such a solution for exploration, especially for calculating reserves, is not universally acceptable. The need to use fluids in these individual drives completely eliminates their use in permafrost. When used as individual drives of electric motors, difficulties arise with the supply of electricity to them due to their rotation around the axis of the drill. The purpose of the invention is to increase the reliability of work. This goal is achieved by the fact that the drill core is equipped with a drive shaft, which is mounted in a drill case on bearings and made with a thrust collar and faceplate, and the drill case is equipped with a power cylinder with the ability of its rod to interact with the faceplate. FIG. 1 shows a drilling rig, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one; in fig. 4 — node I in FIG. one; in fig. 5 and 6 are two positions of the pneumatic distributor valve. The drill bit from the actuator mounted on the surface (not shown) consists of the drill string 1, the leading shaft 2 connected to it, fitted with a thrust collar 3, the radial bearing 4, the center shaft 10 of the drill shaft 2, bearings 6, peredayush, their load on the body of the drill 5 and perceived axial force during tripping operations, thrust bearings 7, transferring the load to the support of roller bits 8, drive gear 9, fixed on the lead shaft, 2 intermediate gears, driven gears Branch 11 and 12, rotating respectively the drive shafts of the roller bits 13 and screws 14, pipes 15, through which the rock is transported and discharged through the windows 16 into the slurry receiver 17, the central rod 18 connected to the spool 19 of the pneumatic distributor 20, the pneumatic cylinder 21 and the hydraulic cylinder 22 of the pneumatic hydraulic actuator 23 , pistons 24 and 25 and common rod 26, cylinders 27, rods 28, levers 29, shafts 30, cutting levers 31, pneumatic cylinders 32, pistons 33, rods 34, cover 35 fixed to the drill bit 5, face plate 36 fixed to the master shaft 2, pneumatic pipe 37, connection The corresponding cavities of the pneumatic cylinder 21 and the cylinders 32, and the hydraulic line 38 connecting the hydraulic cylinder 22 to the corresponding cavities of the hydraulic cylinders 27. Rotation 1 and the drive shaft 2 mounted on the liners 4 and 6 in the drill body 5 are rotated from the actuator surface. With the help of the thrust bead 3 present on the drive shaft 2, the axial load from the drill string 1 is transferred to the thrust bearing 6 and from there to the drill body 5. Next, the axial load is transmitted from the drill body 5 through the thrust bearing 7 to the w The tiny bits 8. Using the pinion 9 fixed on the drive shaft 2, the rotation is transmitted through the intermediate gears 10 to the driven gears 11 and 12, which rotate respectively the drive shafts of the sharpened bits 13 and the screws 14. To the drive shafts of the roller bits 13 are attached and receive from them rotation of the roller bits 8. The screws 14 are mounted in the pipe 15, through which destroyed rock is transported. Through the windows 16 in the pipe 15, the rock enters the sludge collector 17. The rotation of the drill casing 5 is due to the reactive moment equal in magnitude to the moments on the shafts 13 and directed in the opposite direction to the bits 8. The core trimming is carried out as follows. Compressed air is supplied to the drill string 1. By means of the central rod 18, the valve 19 of the pneumatic distributor 20 is rotated, so that air at a pressure of 5 atm goes into the large cylinder 21 of the pneumohydraulic booster 23. Under the action of compressed air, the piston 24, the rod 26 and the piston 25 assembled in one unit, move and The pressure in the cylinder 22 under great pressure (it increases in comparison with the pressure of compressed air in proportion to the diameter of the pistons) is fed into the actuating (power) cylinders 27, the rods 28 of which by means of the levers 29 and the shafts 30, control the cutting p 31. As during drilling, the pneumatic distributor 20 rotates together with the drive shaft 2, to which it is connected or the extension of which it is, and since the central rod 18 also rotates with them, the end of which is fixed by the trap 19, and the drill body 5 rotates asynchronously with the drive shaft 2 and therefore with the pneumatic distributor 20, then to provide compressed air supply when cutting the core on the outer surface of the pneumatic distributor 20 there are annular grooves 39, and in the case 5 sealing rings 40. But That the force Trenina Scoring levers 31 on the core wall during its trimming okazhets slaughtering greater reaction forces during the rotation bits, the forces that create the reactive torque rotating auger. Then the drill will not rotate and the core trimming will also not, and the bits will rotate around its axis without movement along the circumference around the axis of the drill. To ensure reliable operation of the scoring device and transfer torque directly from the drive shaft 2, the drive shaft 2 is rigidly connected to the drill case 5, for which a device consisting of pneumatic (or hydraulic) cylinders is provided on the drill head. 32 mounted on the drill case 5, the pimples 33, rods 34, the lid 35 attached to the drill case 5, and a plate 36 mounted on the drive shaft 2. The rod and piston cavities of the cylinders 32 are connected to the pneumatic conduit 37 (or arcing 38). Consequently, the compressed air filling the pneumatic cavities of the pneumohydraulic booster 23 and the cylinders 32 occurs simultaneously. At the same time, the rods 34 enter into the openings of the lid 35 and the washer 36, thus connecting the drive shaft 2 to the drill casing 5, and the cylinders 27 actuate the scoring levers 31. The same will happen if the cylinders 32 are attached to the corresponding cylinder cavity 22. After connecting the drive shaft 2 to the drill casing 5, the rotation of the drill coring will be carried out directly from the drill string 1 and will not depend on the contact of the sharks with the face, which will provide an effective undercutting of the core. The portability, small size and weight of the drilling mud made according to the proposed scheme will allow it to be used effectively for working with self-propelled or mobile drilling rigs designed for drilling relatively shallow geological exploration wells of large diameter and, very importantly, will provide a high percentage of core output in any geological conditions. The absence of working (for turbines) or cooling (for electric motors) fluid at the bottom will also contribute to the formation and exit of a representative core. The present invention can be used to work together, for example, with commercially available drilling rigs for drilling shallow exploration wells. Claims An intake drill bit including a drill string, a drill body, drive shafts and ball bits located along the perimeter of the drill body and a core trimming mechanism, characterized in that it is fitted with a drive shaft to increase reliability in the case of the drill on the support and is made with a thrust collar and plate washer, and the case of the drill is equipped with a power cylinder with the possibility of interaction of the brush with the plate washer. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 548704, cl. E 21 B 25/00, 1972, 2.Авторское свидетельство СССР № 579422, кл. Е 21 D 1/06, 1975.2. USSR author's certificate number 579422, cl. E 21 D 1/06, 1975. /1-/I/ 1- / I В-БVb 1 положение1 position Фиг. 6FIG. 6
SU792754181A 1979-04-18 1979-04-18 Drill pipe string dredger SU857491A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792754181A SU857491A1 (en) 1979-04-18 1979-04-18 Drill pipe string dredger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792754181A SU857491A1 (en) 1979-04-18 1979-04-18 Drill pipe string dredger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU857491A1 true SU857491A1 (en) 1981-08-23

Family

ID=20822653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792754181A SU857491A1 (en) 1979-04-18 1979-04-18 Drill pipe string dredger

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU857491A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116696255A (en) * 2023-08-02 2023-09-05 中国石油大学(华东) Electromagnetic reversing type underground supercharging device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116696255A (en) * 2023-08-02 2023-09-05 中国石油大学(华东) Electromagnetic reversing type underground supercharging device
CN116696255B (en) * 2023-08-02 2023-10-27 中国石油大学(华东) Electromagnetic reversing type underground supercharging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101435312B (en) Multifunctional hammer drill
CA1234587A (en) Shield tunneling machine
EP0920566B1 (en) Rotary-percussion drill apparatus and method
US4526242A (en) Drilling device
US1899438A (en) Well drilling apparatus
GB2165283A (en) Apparatus and method for driving casing or conductor pipe
US4852669A (en) Directional downhole drill apparatus
CN111963188A (en) Anchor drill heading machine and construction method thereof
RU1836565C (en) Method and installation for driving underground tunnels
GB2211446A (en) Offshore well leg internal cutting apparatus
SU857491A1 (en) Drill pipe string dredger
CN111706348B (en) Municipal pipe jacking structure and construction method thereof
CN210948479U (en) Drilling device for mine survey construction
JPS61142287A (en) Apparatus for forming circular boring hole in ground
US4076087A (en) Hole reamer
US3407888A (en) Device and method for the rapid execution of boreholes in all types of ground
CN212867558U (en) Anchor drill splitting device
CN212774303U (en) Drilling and splitting device
JPS6238512B2 (en)
EP0269638B1 (en) A method and a device for deep hole drilling
US3259196A (en) Rotary kelly hammer
SU77589A1 (en) Multi-Disc Chisel for Mining
SU1142636A1 (en) Arrangement for driving ascending workings
SU636363A1 (en) Drilling outfit
SU137865A1 (en) Installation for drilling vertical shafts of mines