SU866166A1

SU866166A1 - Arrangement for drilling boreholes

Info

Publication number: SU866166A1
Application number: SU792752562A
Authority: SU
Inventors: Авенир Иванович Осипов; Владимир Иванович Важов; Виктор Иванович Толоконцев; Олег Георгиевич Бондаренко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1979-04-13
Publication date: 1981-09-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН(54) DEVICE FOR DRILLING WELLS

Изобретение относитс к горной про мышленности и может быть использовано дл сухого обеспыливани при вибровращательном бурении скважин. Известно обеспыливающее устройство дл буровых станков, включающее зонт-герметизатор усть скважины, пылеотводную магистраль, циклон-фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки , пылепроводные магистрали и вентил тор-побудитель т ги в пылеулавливающей системе Г Недостатком известного устройства вл етс установка пылеприв ЮиХ устройств у усть скбажи1Ш, осуществл е ма из-за отсутстви специальных меха низмов вручную, что требует значительных затрат труда и времени, удлин ющих цикл бурени и снижающих про зводнтельиость бурильного станка. Наиболее близким па технической сущности вл етс вибровращател1 1г11й станок СБВ-125 конструкции ВНИИ-1 со шламопылеулавливающим устройст- вом, предназначенным дл уборки шлама от усть скважины и обьспыливани воздуха в зоне работы станка, который состоит из вибровращательной бурильной каретки, упруго соединенной с подрессоренной площадкой, на которой установлёмл двигатели-вибратора и вращател . Каретка жестко соединена с буровым ставом. Подача сжатого воз, духа осуществл етс через вертлюг нагнетательного трубопровода. Шламопылеулавливающее устройство состоит из герметизатора, устанавливаемого над устьем скважины и соединенного отводным шламопроводом с бункером , расположеншлм на раме ходовой части станка. Под действием вакуума, создаваемого эжектором,,шлам, вьдуваемый из скважи1Ш, поступает по шламопроводу в бункер, где шлам и крупные частицы пыли оседают, а мелкие вынос тс эжектором в атмосферу. Открытие бункера осуществл етс пневмоцилиндром , а дл лучшей очисткиThe invention relates to the mining industry and can be used for dry dedusting during vibratory well drilling. A de-dusting device for drilling rigs is known, including a wellhead umbrella-sealing device, a dust extraction line, a coarse cyclone filter, a fine filter, dust-conducting lines, and a fan-booster in a dust collecting system D. A disadvantage of the known device is to install a dust collector. Ust skbazhi1Sh, carried out due to the absence of special mechanisms by hand, which requires considerable labor and time, lengthening the drilling cycle and reducing the water content of the storm nogo machine. The closest to the technical entity is the vibratory rotator1 1111 SBV-125 machine of the VNII-1 design with a sludge-collecting device designed to collect cuttings from the wellhead and spray the air in the area of the machine, which consists of a vibrating drilling drill carriage elastically connected to the subpressor , on which the motors-vibrator and rotator. The carriage is rigidly connected to the drill rod. The compressed air is supplied through the swivel of the injection pipeline. The sludge-dusting device consists of a sealer installed above the wellhead and connected by a drain pipe to the bunker, located on the frame of the chassis of the machine. Under the action of the vacuum created by the ejector, the sludge blown out of the well 1С is fed through the sludge duct into the bunker, where the sludge and large dust particles settle, and the smaller ones are carried by the ejector to the atmosphere. The hopper is opened by a pneumatic cylinder, and for better cleaning

стенок бункера от налипшего шлама к, одной из его стенок прикреплен пневмовибратор Г2}.the walls of the bunker from adhering sludge to, one of its walls is attached to pneumovibrator G2}.

Недостатками известного устройства вл ютс наличие зонта-герметизатора, на установку которого требуетс врем а также большой расход сжатого воздуха компрессорной установкой на эжектирование буровой мелочи, особенно крупной фракции, ка поверхность. Указанные недостатки удлин ют цикл бурени и.снижают производительность бурильного станка.The disadvantages of the known device are the presence of an umbrella-sealing device, the installation of which requires time and also a high consumption of compressed air by a compressor unit for ejecting drilling fines, especially coarse fractions, as the surface. These drawbacks lengthen the drilling cycle and reduce the productivity of the drill.

Цель изобретени - повьшение производительности устройства и увеличение эффективности шламопылеулавливани .The purpose of the invention is to increase the productivity of the device and increase the efficiency of sludge collection.

Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено дополнительным вертлюгом и внешней шнековой трубой, нижн часть которой выполнена перфорированной , установленной на бурильной трубе с кольцевым зазором между ними, при этом кольцевой зазор сообщен со шламопылеуловителем, который расположен на подрессоренной площадке, а дополнительный вертлюг размещен в Верхней части внешней шнековой трубы.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with an additional swivel and an external screw pipe, the lower part of which is perforated, mounted on a drill pipe with an annular gap between them, with an annular gap communicating with a sludge trap, which is located on the sprung platform, and the additional swivel is placed in The top of the outer auger tube.

На чертеже изображено устройство дл бурени скважин.The drawing shows a device for drilling wells.

Устройство состоит из вибровращательной каретки 1, св занной пружинами 2 с подрессоренной площадкой 3, на которой размещены двигатели вращател 4 и вибратора 5, циклон грубой очистки 6, рукавный фильтр тонкой очистки 7 и отсасывающий вентил тор 8.- Вибровращательна каретка I колеб летс под действием шестерен-дебалансов 9 и вращает через черв чное колесо 10 буровой став, состо щий из внешней шнековой трубы 11 с расширителем 2 на нижнем конце бурильной трубы 13 с бурильной коронкой 14. Нижн - часть шнековой трубы 11 перфорирована отверсти ми 15.The device consists of a vibrating carriage 1, connected by springs 2 with a sprung platform 3, on which the engines of the rotator 4 and the vibrator 5 are placed, the rough cyclone 6, the bag filter 7 and the suction fan 8.- The vibrating carriage I oscillate under the action unbalance gears 9 and rotates through the worm gear 10 a drill stand consisting of an external auger pipe 11 with an expander 2 at the lower end of a drill pipe 13 with a drill bit 14. The lower part of the auger pipe 11 is perforated with holes 15.

На верхнем конце бурильной трубы .13 установлен вертлюг 16 нагнетательного трубопровода 17, а на верхнем конце внешней шнековой трубы 1I - дополнительный вертлюг 18 отсасывающего трубопровода 19.At the upper end of the drill pipe .13 a swivel 16 of the discharge pipe 17 is installed, and at the upper end of the outer auger pipe 1I there is an additional swivel 18 of the suction pipe 19.

Дл соединени элементов шламопылеулавливающего устройства между собой использована полость подрессоренной площадки 3.A cavity of the sprung platform 3 was used to connect the elements of the sludge-collecting device to each other.

Работа агрегата осуществл етс следующим образом.The operation of the unit is carried out as follows.

После установки бурильного агрегата в рабочее положение через вертлюг 16 в бурильную трубу 13, нагнетаетс сжатый воздух. Одновременно включаютAfter the drilling unit is installed in its operating position, through the swivel 16 into the drill pipe 13, compressed air is injected. At the same time include

отсасывающий вентил тор 8. Затем включают двигатели вращател 4 и вибратора 5, вследствие чего шестерни-дебалансы 9 привод т вибровращательную каретку 1 в колебательное движение,suction fan 8. Then the motors of the rotator 4 and the vibrator 5 are turned on, as a result of which the unbalance gears 9 cause the vibrating carriage 1 to oscillate,

которое передаетс буровому ставу.which is transmitted to the drilling rig.

Вращение буровой став получает от черв чного колеса 10.The rotation of the drill gets from the worm wheel 10.

Вследствие разрушени забо бурильной коронкой 14 и расширителем 12Due to the destruction of the bottom of the drill bit 14 and the expander 12

5 происходит образование шлама фракций. Количество мелких фракций (пыли) практически не зависит от скорости бурени , тогда как количество крупных фракций находитс в пр мой5, the formation of sludge fractions. The amount of small fractions (dust) is practically independent of the drilling rate, while the number of coarse fractions is in direct

Q зависимости от скорости бурени , т.е. при бурении крепких пород шлам представлен только мелкими фракци ми, а крупные фракции образуютс при бурении средних и м гких пород. Это требует значительного увеличени производительности компрессора продувки. Непроизводительные расходы воздуха при бурении крепких пород достигают значительных размеров. Разделение шлама в забое и раздельна транспортировка мелких и средних фракций воздухом, а крупных - шнековой трубой, позвол ет резко снизить производительность компрессора .Q depending on the speed of drilling, i.e. when drilling hard rocks, sludge is represented only by small fractions, and coarse fractions are formed by drilling medium and soft rocks. This requires a significant increase in the performance of the purge compressor. Unproductive air flow during the drilling of hard rock reaches considerable size. Separation of sludge in the bottomhole and separate transportation of small and medium fractions by air, and coarse ones by a screw pipe, drastically reduces the compressor capacity.

Так как в межтрубном пространстве вентил тором 8 создаетс разрежение, то шлам средней и мелкой фракций засасываетс через перфорированные отверсти 15 и далее подаетс по межтрубному пространству и через верт-люг 18 и циклон грубой очистки 6, где происходит отделение частиц средней фракции от мелкой. Частицы мелкой фракции транспортируютс в рукавш й фильтр тонкой очистки 7, откуда очищенный воздух вентил тором 8 удал етс в атмосферу.Since a vacuum 8 is created in the annular space by the fan 8, the sludge from the middle and small fractions is sucked through the perforated holes 15 and then supplied through the annular space and through the vert-lug 18 and the rough cyclone 6, where the particles of the middle fraction are separated from the small. The particles of the fine fraction are transported to the bag filter 7, from where cleaned air is removed by the fan 8 to the atmosphere.

Шлам крупной фракции удал етс из забо на поверхность шнековой трубой 1 1 .The slurry of the coarse fraction is removed from the surface to the surface with a screw pipe 1 1.

0 Вследствие вибрации бурильного става забивание перфорированных отверстий исключаетс .0 Owing to the vibration of the drill rod, plugging of perforated holes is avoided.

С целью наиболее полного улавливани отсасывающей трубой шлама средней и мелкой фракции необходимо между стенками скважины и внешней трубой бурильного става направить вниз поток внешнего воздуха. Дл этого производительность отсасывающего вентил тора 8 должна быть выше производительности компрессора.In order to most fully capture the sludge of the medium and fine fractions using the suction pipe, it is necessary to direct the flow of external air downwards between the walls of the well and the outer pipe of the drill rod. For this, the capacity of the suction fan 8 must be higher than the capacity of the compressor.

Расположение шламопылеулавливающего устройства на вибрирующей подрессоренной площадке способствует непрерывной очистке фильтров, исключает их забивание, что положительно сказываетс на качестве пылеотделени ,The location of the sludge-dusting device on the vibrating sprung platform facilitates continuous cleaning of the filters, eliminates their clogging, which has a positive effect on the quality of dust separation,

Кроме того, размещение элементов щламопылеулавливающего устройства на подрессоренной площадке позвол ет увеличить осевое усилие бурильного органа на забой за счет увеличени веса подрессоренной площадки без увеличени ее металлоемкости вьщ1е необходимой по конструктивным соображени м , что влечет за собой повьшение эффективности бурени при минимальном расходе металла.In addition, the placement of the elements of the dust collecting device on the sprung platform allows an increase in the axial force of the drilling organ on the bottomhole by increasing the weight of the sprung platform without increasing its metal consumption, which is necessary for structural considerations, which entails an increase in drilling efficiency with minimal metal consumption.

Предлагаема конструкци устройства дл бурени скважин позвол ет снизить расход сжатого воздуха, необходимого на продувку забо скважины, примерно на 30%, сокращает врем вспомогательных операций вследствие ликвидации операции по установке эонтагерметизатора и повьппает эффективность отделени пыли в фильтрах.The proposed design of a well drilling device reduces the compressed air consumption required to blow the bottom of the well by about 30%, reduces the time of auxiliary operations due to the elimination of the installation of the eontager and increases the efficiency of dust separation in the filters.

Claims

Invention Formula

A device for drilling a well, including a vibrating rotor carriage, elastically connected to the subsprayed platform, a boreuric pipe, connected by a swivel to a discharge pipe, and a slime dust collector containing a cyclone, a fine filter and a fan, that is, , in order to improve the performance of the device and increase the efficiency of the spam flaming, the device is equipped with an additional swivel and our auger tube, the lower part of which is made perforated, installed on the drill pipe with an annular gap between them, with the annular gap communicating with the sludge extractor, which is located on the sprung platform, and the additional swivel is located in the upper part

external auger tube.

Sources of information taken into account in the examination

Kutuzov B.N. and others. Pneumotransport and obvypylivayusche drilling machine systems in open pits. M., Nedra, 1970, p. 198-218.

2. Drilling vibrating drilling machine SBV-125. Operation manual 1296 G RE. Magadan. Association of Northeast gold, 1977, p. 12, 13, 43, fig. 9 (prototype).

IS 17

S Y /