SU899885A1 - Гидравлическа машина дл бурени скважин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к устройствам дл  бурени  скважин большого диаметра.

Известна машина дл  бурени  скважин , включающа  исполнительный орган с породоразрушающими элементами, гидродвигатель, привод от гидродвигател  на исполнительный орган и устройство дл  подачи исполнительного органа на забой 1.

Недостатком этой машины дл  бурени  скважин  вл етс  сложность конструкции и, как следствие, bfteBbicoка  надежность.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидравлическа  машина дл  бурени  скважин, включающа  напорную магистргшь, буровой снар д с осевым соплом и режущими инструментами с Чсшечными лопатками, армированными твердосплавным материалом 2.

Недостатком известной гидравлической машины  вл етс  наличие одноступенчатой активной турбины, что снижает ее КПД.

Кроме того, диаметр режущего диска должен быть равен диаметру буримой скважины, что снижает надежность работы этого устройства.

Цель изобретени  - повышение надежности и производительности работы.

По&тавленна  цель достигаетс  тем, что гидравлическа  машина снабжена водометным движителем, выполненным с бо ков1лми периферийными соплами и св занным с режущими инструментами.

Кроме того, гидравлическа  машина снабжена распорными гидродомкра10 тами, гидравлически св занными с напорной магистралью и гидроцилиндром подачи, шток которого выполнен со сквозным осевым каналом и жестко соединен с водометным движителем.

15

На фиг. 1 показана машина в скважине , общий вид; на фиг. 2 - вид со стороны усть  скважины; на фиг. 3 конструкци  режущих дисков (активных турбин); на фиг. 4 чашечна  лопатка

20 с укрепленным на ней твердосплавным зубком.

Напорна  магистраль 1 соединена с корпусом бурового снар да 2, имеющим распорные гидродомкраты 3. В корпу25 се бурового снар да 2 вдоль оси скважины расположен поршень 4, шток 5 которого выполнен со сквозным осевым каналом. На выходной конец штока насажен водометный движитель 6 с периферийными соплами 7 и центральными

соплами 8, вдоль осей которых расположены чашечные лопатки 9 с твердосплавными (или алмазными) зубками 10 режущих дисков (активных турбин) 11, установленных в опорных узлах 12 на корпусе водометного движител  6.

Периферийные сопла 7 движител  6 расположены диаметрально противоположно друг другу, равноудалены от ос штока 5 и их выходные отверсти  направлены в противоположные стороны. На фиг. 2 показан движитель с одной парой периферийных сопел, однако при необходимости их число может быть большим.

Число центральных сопел 8 двигател  б определ етс  числом установленных на нем режущих дисков 11.

Режущие диски 11 имеют диаметр не более половины диаметра скважины и устанавливсиотс  попарно и парашлельно в одной плоскости, или веером в опорных узлах 12 на корпусе движител  6 равноудалено от оси бурового снар да. Породоразрушающий инструмен режущих дисков выполнен в виде съемных чашечных лопаток, на наружной поверхности которых закреплены соответствующим образом твердосплавные или алмазные зубки.

Машина работает следующим образом

От насоса высокого давлени  по напорной магистрали 1 рабоча  жидкость подаетс  в корпус бурового снар да 2 (на фиг. 1 стрелками показано движение потока жидкости в буровом снар де ) . Под давлением жидкости распорными гидродомкратами 3 снар д 2 фиксируетс  в скважине (или в направл ющей трубе при забуривании), а поршен 4 через шток 5 подает на забой режу вие диски 11.

Одновременно высоконапорные струи жидкости истекают из периферийных сопел 7 и действием реактивных сил привод т во вращение движитель б вокруг оси скважины. Истекающие из центргшьных сопел 8 высоконапорные струи удар ют в чашечные лопатки 9 и привод т во вращение режущие диски 11, которые вращающимис  во перпендикул рных плоскост х зубками 10 разрушают породу. Режущие диски непрерывно подгиотс  на грудь забо  силой давлени  жидкости на поршень 4 до тех пор, пока скважина не будет пробурена на длину свободного хода 5, после чего .необходимо произвести перестановку снар да в скважине; Устройство может быть снабжено ме41анизмом непрерывного перемещени  по сквс1жине, тогда процесс бурени  также будет непрерывным.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет следующие примущества:

водометньгй движитель конструктивно проще одноступенчатой турбины известного и позвол ет вра1цать режущие диски во взаимно перпендикул рны плоскост х, в то врем  как у известного устройства вращение в плоскости забо  осуществл етс  через буровой став;

в предлагаемом устройстве можно использовать непрерывную гибкую напорную магистраль, так как она не предназначена дл  передачи механических усилий, что способствует снижению стоимости бурени  и повышению производительности;

так как режущих дисков используетс  не менее двух, то зто способствует увеличению КПД и производительности устройства, при этом диаметр режущих дисков снижен вдвое, что повышает их устойчивость и надежность работы;

совмещение в одной конструкции лопатки турбины и инструмента упрощает конструкцию, улучшает охлаждение режущей части, а это повышает производительность.

Claims (2)

1.Гидравлическа  машина дл  бурени  скважин, включающа  напорную магистраль, буровой снар д с осевым соплом и режущими инструментами с чашечными лопатками, армированными твердосплавным материалом, о т л ич ающ а  с   тем/ что, с целью повышени  надежности и производительности работы, гидравлическа  машина снабжена водометным движителем, выполненным с боковыми периферийными соплами и св занным с режущи инструментами .

2.Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а   с   тем, что она снабжена распорными гидродомкратами, гидравлически св занными .с напорной магистралью и гидроцилиндром подачи, шток которого выполнен со сквозным осевым каналом и жестко соединен с водометным

движителем. I

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3.123.161, кл. 175-106, опублик. 1964.

2.Патент США № 2.497.144,

кл. 175-107, опублик. 1950(прототип).

-9 9

Фи.

tput-Z

Фт.З