Стенд для исследования процесса бурения

СОЮЗ СОВЕТСНИХКцаипюепжииРЕСПУБЛИК 3(дц Е 21 С 3/20ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРю иди иаивпав и шеыпеОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Донецкий ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1. Григорян Н,А. Бурение наклон"ных скважин уменьшенных и малыхдиаметров. М., "Недра", 1974, с, 118,рис. 35.2. Совершенствование техникии технологии геологоразведочных работ в Забайкалье. Чита, 1973,с, 40, рис. 1 (прототип).(54)(57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯПРОЦЕССА БУРЕНИЯ, содержащий станину,буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, вкоторой закреплен образец горной породы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей стенда и повышенияточности проведения исследоваиийпроцесса бурения, станина снабженаузлом для закрепления хвостовикаи стаканом для жидкости, ось которого совпадает с осью хвостовика,а внутренний диаметр больше диаметраемкости.1117398 2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что хвостовики емИзобретение относится к горномуделу и предназначено для лабораторнОго исследования процессов вращатЕльного бурения вертикальных ивОссающих скважин. 5Известен стенд для исследованияпроцессов бурения, включающий образец породы, закрепленный на станине,буровой снаряд с породораэрушающиминструментом и устройство для вращения снаряда1 ,Недостатком данного стенда является то что он не может быть применендля исследования процессов бурениявосстающих, направленных вверх скважин, так как использует стационарноеоснование и вращатель на базе вертикально-сверлильного станка,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае- щмому результату явпяется стенд дляисследования процесса бурения, содержащий станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическуюемкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образецгорной породы 2 ,Недостаток известного устройствазаключается в том, что функциональные возможности стенда ограничиваются ЗОбурением направленных (вертикальных)скважин. Известный стенд не можетбыть использован попеременно для бурения скважин вниз и вверх. Еслиже иметь два стенда (один для верти кальных, другой для восстающих сква-жин), то это может существенно повлиять на точность и чистоту эксперимента, так как трудно обеспечитьдля двух механизмов вращения строгое 1совпадение таких факторов как степень вибрации, стабильность подачи,равномерность вращения и др,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейстенда и повышение точности проведения исследований процесса бурения.Поставленная цель достигаетсятем, что в стенде для исследования кости и бурового снаряда выполненыодинакового диаметра,2процесса бурения содержащем станину, буровой снаряд с хвостовиком, шпиндель, цилиндрическую емкость с размещенным в станине хвостовиком, в которой закреплен образец горной породы, станина снабжена узлом для закрепления хвостовика и стаканом для жидкости, ось которого совпадает с осью хвостовика, а внутренний диаметр больше диаметра емкости.Причем хвостовики емкости и бурового снаряда выполнены одинакового диаметра.На фиг. 1 приведен стенд в положении для бурения скважины, направленной вниз, общий вид, на фиг. 2 то же, в положении для бурения скважины вверх.Стенд состоит иэ бурового снаряда 1, имеющего на одном конце породо - разрушающий инструмент 2, а на другом - хвостовик 3, образца горной породы 4 (например, в виде керна большого диаметра) который с помощью цемента 5 жестко закреплен в емкости 6, снабженной хвостовиком 7, Основанием стенда является станина 8 со стаканом 9 и устройством для закрепления хвостовиков в виде отверстия1 О и зажимного болта 11, Диаметры хвостовиков 3 и 7 равны и соответствуют размеру отверстия 10 в станине 8, Шпиндель 12 имеет проходное отверстие для ввода хвостовиков 3 и 7 и их закрепления плашечным зажимом13. Хвостовик 3 бурового снаряда имеет резьбу для присоединения трубопроводов 14 и 15 для подачи промывочной жидкости. Стенд работает следующим образом, Для определения сравнительных показателей бурения противоположно направленных скважин образец горной породы 4, закрепленный цементом 5 в емкости 6, устанавливают в станине 8, закрепляя хвостовик 7 емкости 6 в отверстии 1 О станины 8 с помощью зажимного болта 11 (фиг. 1),Заказ 7167/Подписное Тираж 564 3Буровой снаряд 1 с породоразрушающим инструментом 2 закрепляют хвостовиком 3 в шпинделе 12 с помощью плашечного зажима 13. С хвостовиком 3 соединяют трубопровод 14, который через сальник соединен с насосом или напорной водопроводной магистралью (не показаны).Далее подают необходимое количество промывочной жидкости, которая 10 проходит через трубопровод 14, хвостовик 3, снаряд 1, омывает породоразрушающий инструмент 2 и выходит через сливное отверстие в стакане 9 станины 8Включается стенд с опреде ленной частотой, осуществляется подача бурового снаряда 1 вниз с фиксированной осевой нагрузкой (механизм подачи и контрольно-измерительные приборы не показаны). 20После углубки в породу на некоторую величину и определения показате 398 4лей бурения (например, механической скорости при заданном режиме бурения) стенд перестраивают для бурения скважины в противоположном направлении. Для этого раскрепляют хвостовики 3 и 7, отсоединяют трубопровод 14, зажимают (фиг. 2) хвостовик 7 емкости 6 в плашечном зажиме 13 шпинделя 12, а хвостовик 3 бурового снаряда 1 закрепляют в отверстии 10 станины 8 болтом 11. К хвостовику 3 присоединяют трубопровод 15 промывочной жидкости. Далее вращают образец породы 4 относительно неподвижного бурового снаряда 1. Относительный характер перемещения породоразрушающего инструмента 2 и породы 4 при этом полностью сохраняется.Применение предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности стенда, снизить погрешности при измерениях. иал ППП "Патент",ужгород, ул. Проектная