Буровое устройство

(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.24.051.57 (088.8) (56) 1. Палий П.А, и др, Буровые долота, М "Недра", 1971, с. 356.2, Буровой инструмент для расширения ствола скважин, М ВНИИОЭНГ, 1972, с. 24 (прототип).(54)(57) 1.БУРОВОЕ УСТРОЙСТВО,включающее бурильйую трубу, корпус с породоразрушающим инструментом, боковые раздвижные режущие элементы,установленные в корпусе на осях,подпружиненную нажимную втулку, взаимодействующую с раздвижными элементами, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет предотвращения заклинивания устройства в скважине, оно снабжено стаканом, жесткосоединенным с бурильной трубой ивзаимодействующим с раздвижнымиэлементами, а корпус установлен свозможностью осевого перемещения относительно стакана.1006699 Буровой породоразрушающий инстру 4 мент 1 закреплен на корпусе 2 устрой- ства, в пазах которого на осях 3, расположенных в плоскости перпендикулярной оси бурильной трубы 4, установлены резцы 5 бокового режущего инструмента. Корпус устройства посредством сухарей б соединен с возможностью перемещения вдоль оси бурильной трубы со стаканом 7, в котором выполнены продольные окна ;8, верхняя кромка которых 9 взаимодействует с резцами бокового режущего инструмента. Между корпусом и стаканом расположены нажимная втулка 10, взаимодействующая с боковым режущим инструментом, пружина 11 и шайба 12, поджимаемая регулировочными винтами 13, установленными на стакане. Бурение скважины осуществляется с продувкой забоя сжатым воздухом, который подается с поверхности по бурильным трубам и центральному ка-. налу устройства. Перед началом бурения с помощью регулировочных винтов 13 осуществляю такое поджатие пружины 11, которое создает на резцах 5 необходимое усилие резания для обеспечения заданной глубины концентраторов напряжения. При этом тяговое усилие на. буровой установке долж. но быть достаточным для сжатия пружины и утапливания резцов 5 в пазах корпуса 2 в случае встречи резцов с ,твердыми включениями. При приложении осевой нагрузки в процессе вращательного бурения корпус 2 устройства перемещается внутрь стакана 7, и происходит сжатие пружины 11. Верх,ние кромки 9 продольных пазов 8 в стакане 7 давят на резцы 5, поворачивая их вокруг осей 3, закрепленных на корпусе 2, и утапливая в пазах корпуса 2. При этом затылочная часть резцов взаимодействует с нажимной втулкой 10, перемещая ее вверх и дополнительно поджимая пружину 11, ВращаЮщий момент от буровой установки через бурильные трубы 4 переда" ется на стакан 7 от него через сухари 6 корпусу 2 устройства и на буровой породоразрушающий инструмент 1. При, достижении заданной глубины скважины осевая нагрузка снимается. Под действием пружины 11 корпус 2 выдви" На фиг., 1 показано устройство в 50 ,процессе бурения скважины; на фиг.2 то же, в процессе выполнения кон. центраторов напряжения, на фиг. 3 поперечный разрез А"А на фиг. 2. 2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования глубины местного расИзобретение относится к горномуделу, а именно к буровым устройствампреимущественно для выполнения взрывных шпуров и скважин с концентраторами напряжения на их боковой поверхности. 5Известно буровое устройство, содержащее корпус с боковыми породоразрушающими элементами 1 ,Недостатком известного устройства.является невозможность осуществления 1 Оместного расширения ствола скважины.Известно также буровое устройство, включающее бурильную трубу, корпус с породоразрушающим инструментомбоковые раздвижные режущие элементы,установленные в корпусе на осях,подпружиненную нажимную.втулку, взаи.модействующую с раздвижными элементами 2 .Недостаток укаэанного устройствазаключается в том, что в нем не предусмотрено регулирование усилия ре"зания и глубины концентраторов напряжения на стенках скважины. Крометого, при выполнении продольных концентраторов напряжения боковые резцымогут ать заклинены в скважине.Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счетпредотвращения заклинивания устройства в скважине и регулирование глубины местного расширения ствола скважины,Указанная цель достигается тем,что, буровое устройство, включающеебурильную трубу, корпус с породораз З 5рушающим инструментом, боковые раздвижные режущие элементы,. установленные в корпусе на осях, подпружи;ненную нажимную втулку, взаимодействующую с раздвижными элементами, 46снабжено стаканом, жестко соединенным с бурильной трубой и взаимодействующим с раздвижными элементами,а корпус установлен с возможностьюосевого перемещения, относительностакана.45При этом стакан снабжен регулиро"вочным элементом, фиксирующим усилиеПодписноеомитета СССРткрытийкая наб., д. 4/5 52 Тираж б КИПИ Государст по делам иэобр 035, Москва, Ж 1енноготений35, Ра филиал ППП "Натеит", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гается иэ стакана 7. Кромки 9 освобождают резцы 5, которые под действием нажимной втулки 10 и пружины11 выводятся до соприкосновения с породой. Вращением инструмента образуется призабойный кольцевой конденсатор напряжения .(фиг, 2, При извлечении бурильной колонны на поверхность резцы 5 бокового режущего инструмента прорезают на стенках скважины продольный концентратор напряжения. В случае встречи резцов 5 ствердым включением на буровой ус-тановке создается тяговое усилиебольшее, чем необходимо для нормального резания. Резцы 5, вращаясь во круг осей 3, утапливаются в палахкорпуса 2, давят на нажимную втулку10 н сжимают пружину 11. После прохождения препятствия пружина 11 вновьвыталкивает резцы 5, и процесс обра-.зования концентраторов напряжениявозобновляется. Преимуществом этого бурового уст- ройства является осевое расположение пружин, позволяющее сделать уст- ройство более компактным при создании значительных усилий резания, а тем самым появляется возможность бурить скважины меньшего диаметра.