Устройство для направленного бурения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 140978 (2 ) 2663098/22-03с присоединением заявки Но -(51)М. Кл.Е 21 В 10/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М.С.Сафохин, И.Д.Богомолов, К.В.Начев и Л,Е.Маматьев Кузбасский политехнический институт Министерствавысшего и среднего специального образования РСФСР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для направленного бурения скважин.Известно опорно-направляющее 5 устройство, которое может бытьиспользовано с расширителем для .направленного бурения 1,).Недостатком этого устройства является недостаточная опорная поверх- еО ность и жесткость, что ведет к малой направленности бурения. Известно устройство для направленного бурения, включающее исполнительный орган, направляющую штангу с подвижными ступицами и опорныелыжи, шарнирно соединенные с механизмом принудительного распора (2),Цель изобретения - повышениеточности проводки скважины по заданному направлению,Поставленная цель достигаетсятем, что механизм принудительногораспора выполнен в виде перекрещивающихся рычаговскрепленных в местепересечения шарниром, при этом однииэ рычагов концами шарнирно прикреплен к опорной лыже и ступице,а второй шарнирно соединен с другой ступицей и подвижно сопряжен посредством полэуна с опорной лыжей.На Фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на Фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сопряжение луча фонаря с опорной лыжей.Устройство для бурения скважин состоит иэ муфты 1, один конец которой соединен с буровым ставом 2 (напрймер, с помощью конической резьбы), а другой выполнен в виде шлицевой обойден 3. Шлицевая обойма подвижно сопряжена с шлицевой головМой 4 направляющей штанги 5, имеющей на другом конце так же шлицевую головку 6. Шпицевая обойма 3 закрыта крьвнкой 7, крепящейся к ее торцу.На направляющей штанге 5 1 засполагаются кольцевые желоба 8, служащие слупицей опорного фонаря, Кольцевые желоба 8 имеют возможность перемещаться вдоль штанги 5. На кольцевых желобах крепятся подшипники 9, за" крытые обоймами 10. На обоймах 10 имеются. проушины 11 (перечисленйые детали входят в ступицу опорного Фонаря), к которым одним концом посредством осей 12 крепятся рычаги 13. Рычаги имеют общую ось (шарнир) 14, Другие концы рычагов 13 присоединяются к опорным лыжам 15. Причем одйн конец присоединяется к лыже посредством оси 16, а другой посредством ползуна 17 и паза 18, Перекрещивающиеся рычаги 13 образуют луч фонаря. Шлицевая головка б подвижно сопряжена посредством шлицевого соединения с муфтой 19. С другой стороны в муфту 19 входит шлицевой конец бурового вала 20, образуя шлицевое соединение 21. С обоих торцов к муфте 19 крепятся крышки 22. Конструкция опорного фонаря, размещенного на буровом валу 20, аналогична описанной. На буровом валу20 крепится исполнительный орган 23. На буровом валу 20 и штанге 5 между буртом 24 и кольцевым желобом 8 ступицами опорного фонаря, кольцевым желобом 8 и муфтами располагаются упругие элементы 25, 26, 27 соответственно. Упругий элемент 26 имеет меньшую жесткость. На чертеже не показаны защитные кожухи упругих элементов.Детали 7, 8, 9, 10, 22 выполнены разъемными, что необходимо для первоначальной сборки направляющего устройства.Устройство работает следующим образом.Исходное положение. Упругие элементы разжаты. Шлицевые головки 4, 6 штанги 5 и шлицевой конец бурового вала 20 упираются в крышки 7, 22 соответственно.Опорное устройство сложено.Вращение исполнительному органу и поступательное перемещение устройству сообщается от буровой машины по буровому ставу 2, муфте 1, штанге 5, муфте 19, буровому валу 20.При входе исполнительного органа в контакт с массивом происходит первоначальное сжатие упругих элементов 26, что приводит к сближению ступиц опорного фонаря, при этом лыжи 15 распираются о стенки скважины.Одновременно со сближением ступиц происходит и сближение концов рычагов 13, прикрепленных к опорным лыжам 15, Сближение происходит пото- . му, что они имеют общую ось 14 и подвижное сопряжение с лыжей 15 за счет ползуна 17, расположенного в пазу 18, который имеется в лыже 15. Такое крепление лучей Фонаря к лыже позволяет устройству в сложенном состоянии и во время скольжения по стенкам скважины сохранять параллельность оси вращения бурового става.Кроме того, такое крепление рычага к лыжам и рычагов между собой позволяет существенно увеличить жест кость устройства, избежать влиянияшлицевых соединений в данном устроистве на прямолинейность буровогостава вблизи инструмента.Конечное ограничение сжатия обеспечивается упором головок 4, 6 штанги 5 и шлицевого конца бурового вала 20 в дйице муфты 1, 19. В случаевнезапного изменения диаметра скважины (поломка резцов, сдавливаниестенок скважины горным давлением ит.д.) происходит сжатие упругих элементов 25, 27, поэтому опорные лыжиавтоматически приспосабливаются кновым условиям. В случае расклинивания устройства в скважине необходимо демонтировать устройство. Дляэтого прекращается вращение бурового става (вращатель машины выключен). Механизм подачи включаетсяна обратный ход. Поступательное перемещение от бурового става пере дается муфте 1. При этом шлицеваяголовка 4 штанги 5 перемещается вшлицевой обойме муфты 1. 25 30 35 формула изобретения 40 45 50 55 60 При выборе диапазона хода в шлицевой обойме головка упирается в крышку 7 и поступательное перемещение передается штанге 5. Головка б штанги 5 перемещается до упора в крышку 22. Как только произойдет упор, начнет перемещаться муфта 19. При упоре крышки 22 муфты 19 в головку бурового вала 20 начинает перемещаться буровой вал 20 с исполнительным органом.Так как на упругий элемент 26 теперь не действует усилие подачи, он разжимается, складывая рычаги 13 опорного фонаря. Устройство для направленного бурения, включающее исполнительныйорган, направляющую штангу с подвижными ступицами и опорные лыжи,шариирно соединенные с механизмомпринудительного распора, о т л и"ч а ющ е е с я тем, что, с цельюповышения точности проводки скважины, механизм принудительного распора выполнен в виде перекрещивающихся рычагов, скрепленных в месте пересечения шарниром, при этомодин из, рычагов концами шарнирноприкреплен к опорной лыже и ступи- .це, а второй шарнирно соединен сдругой ступицей и подвижно сопряженпосредством ползуна с опорной лыжей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3977468,кл. 166-241, опублик, 1976.2. Авторское свидетельство СССРЧ 585284, кл. Е 21 С 17/00, 1975771323 15 6653/44 Тираж 626ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откры113035, Москва, Ж, Раушская ПодписноСССР а ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Ю.Стрелов тор Г.Моэжечкова Техред М.Петко Корректор И.Муска