Патент на изобретение №2173759
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в горных породах. Устройство содержит по меньшей мере один рабочий инструмент в виде тела вращения, оснащенного породоразрушающими элементами. Рабочий инструмент установлен на оси, связанной с водилом, соединенным с приводной штангой. Оси рабочих инструментов расположены под углом меньше 90° к оси приводной штанги. Вершина угла обращена в направлении бурения. В устройстве предусмотрено средство для регулирования угла между осью рабочего инструмента и осью приводной штанги, которое выполнено в виде опорной тяги, один конец которой соединен с осью рабочего инструмента, а другой расположен на приводной штанге с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации на ней. Водило шарнирно соединено с приводной штангой и рабочим инструментом. Задача изобретения – повышение эффективности бурения за счет улучшения условий обработки забоя и обеспечение бурения скважин переменного сечения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к устройствам для бурения скважин в горных породах. Известно устройство для бурения скважин [1], включающее вращающийся корпус, в котором установлены с возможностью вращения рабочие инструменты в виде дисков, оснащенных алмазными резцами. Устройство предназначено для бурения по крепким породам. Недостатком устройства является большой износ рабочих инструментов по периферии скважины и неравномерность этого износа. Известно также устройство для бурения скважин [2], включающее приводной вал (штангу) и установленные на нем вращающиеся независимо рабочие инструменты в виде оснащенных породоразрушающими элементами тел вращения, установленных на осях, связанных с водилами, соединенными с приводным валом. Для этого устройства характерна недостаточно эффективная обработка зон забоя, прилегающих к стенкам скважины. Кроме того, это устройство не позволяет бурить скважины переменного сечения. Задача изобретения – повышение эффективности бурения за счет равномерности обработки забоя и обеспечение бурения скважин переменного сечения. Согласно изобретению эта задача решается с помощью устройства для бурения, содержащего по меньшей мере один рабочий инструмент в виде оснащенного породоразрушающими элементами тела вращения, установленного с возможностью вращения на оси, связанной с водилом, соединенным с приводной штангой, за счет того, что ось рабочего инструмента расположена под углом меньше 90o к оси приводной штанги, причем вершина угла обращена в направлении бурения. В устройстве предусмотрено средство для регулирования угла между осью рабочего инструмента и осью приводной штанги. Указанное средство может быть выполнено в виде опорной тяги, один конец которой соединен с осью рабочего инструмента, а другой расположен на приводной штанге с возможностью перемещения вдоль него и фиксации. Рабочий инструмент может быть снабжен приводом его вращения, встроенным в корпус инструмента. На фиг. 1 представлен вариант предлагаемого устройства с двумя рабочими инструментами; на фиг. 2 – то же, вид сверху. Устройство содержит приводной вал (центральную вращающуюся штангу 1); два рабочих инструмента 2, представляющих собой набор насаженных на общую ось коронок 3, оснащенных породоразрушающими элементами 4; шарнирно соединенные с вращающейся штангой 1 и рабочими инструментами водила 5; независимые приводы 6 рабочего инструмента; а также механизм изменения угла наклона инструментов 2, состоящий из опорных тяг 7, шарнирно связанных с инструментами 2, и узла 8 соединения тяг 7 с центральной штангой 1. В качестве примера описывается вариант с двумя рабочими инструментами, однако возможны варианты с большим числом рабочих инструментов или с одним инструментом, оси рабочих инструментов 2 расположены в плоскостях, параллельных оси центральной приводной штанги 1, и наклонены к этой оси под острым углом, вершина которого направлена к забою буримой скважины. Рабочие инструменты 2 имеют форму тел вращения и могут быть цилиндрическими (как на чертеже), коническими, гиперболическими и т.д. Оси рабочих инструментов 2 связаны с приводной штангой 1 тягами 7, концы которых могут перемещаться (например, вручную) вдоль штанги 1 с фиксацией в определенном положении (например, с помощью пальца или чеки, вставляемых в отверстия штанги 1 и узла 8), что позволяет менять угол наклона осей рабочих инструментов относительно оси приводной штанги, обеспечивая тем самым увеличение или уменьшение диаметра проходимой штанги. Точки крепления тяг 7 к осям рабочих инструментов 2 могут быть расположены как на концах инструментов, так и со смещением, причем во избежание образования целиков при обработке забоя величина смещения на одном инструменте должна отличаться от величины смещения на другом инструменте. Если тяги крепятся к концам рабочих инструментов, то узлы крепления не должны выходить за пределы диаметра скважины. Двигатели 6, приводящие во вращение рабочие инструменты, встроены в их корпуса, причем энергоподводящие коммуникации вмонтированы в узлы крепления инструментов к приводной штанге. Возможна также передача вращения рабочим инструментам от приводной штанги посредством механической передачи. Устройство работает следующим образом Встроенные двигатели 6 приводят во вращение рабочие инструменты 2. Одновременно приводная штанга вращает все устройство. Таким образом, рабочие инструменты совершают планетарное движение, обрабатывая своими породоразрушающими элементами 4 забой. При необходимости изменения сечения буримой скважины узел 8 перемещают вдоль приводной штанги в соответствующую сторону, увеличивая или уменьшая тем самым наклон рабочих инструментов по отношению к оси приводной штанги и, следовательно, изменяя диаметр проходки. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1. Патент Великобритании N 2167107, E 21 В 10/46, 1986. 2. Авт. св. СССР N 1566019, E 21 С 27/24, 1990, бюл. N 19. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 25.05.2003
Извещение опубликовано: 10.03.2005 БИ: 07/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
