Устройство для термического расширенияскважины

ш 827778 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(088,8) 3) ло делам изобретении и открытий(72) Авторы изобретени А. Полуянский, Б. А. Драбик, Н, А. Дзоз, Б. Д, АЛымов,Л. Т. Холявченко и В, Я. Осенний Институт геотехнической механики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯВАЖИ НЫ 5 1Изобретение касается устройства для термического расширения скважин и может быть использовано для образования уширений в скважинах под буронабивные сваи или во взрывных скважинах.Известно устройство для термического расширения скважины, включающее буровой став с прикрепленной к нему с помощью вертлюга рамой, к которой одним концом шарнирно прикреплено подвижное зве О но, несущее термические горелки, соединенное другим концом со штоком толкателя 1.В этом устройстве горелки располагаются вертикально параллельно оси бурового 15 става и в процессе работы воздействуют высокотемпературными газовыми струями на забой, описывая относительно него круговые движения благодаря вращению рамы.Энергоемкость процесса разрушения по роды посредством известного устройства оказывается достаточно высокой в результате того, что по мере работы расстояние от среза сопел горелок до разрушаемой поверхности увеличивается и воздействие 25 тепловых потоков на породу уменьшается.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термического расширения скважины, включающее погружаемую в нее подающую 30 штангу, на свободном конце которои шарнирно закреплены несущие термические горелки поворотные рукояти, соединенные посредством рычагов с дистанционно управляемым приводом для их разведения 2).В этом устройстве разведение рукоятей на заданный угол ограничивается упорами. Однако расстояние между срезами сопел горелок и разрушаемой поверхностью не регулируется в процессе работы, в результате чего при увеличении диаметра расширяемой скважины эффективность разрушения снижается и увеличивается энергоемкость процесса.Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность процесса расширения скважины путем поддержания заданного расстояния от среза сопла горелки до разрушаемой поверхности.Эта цель достигается благодаря тому, что каждая рукоять снабжена подпружиненным ползуном и контактирующим со стенкой расширяемой скважины и расположенным на двуплечем рычаге упорным элементом, прн этом двуплечий рычаг расположен на корпусе горелки и соединен своими концами через гибкие тяги с ползуном, связанным в свою очередь гибкой тягой с корпусом привода.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 На фиг, 1 изображено предложенное устройство в процессе расширения скважины; на фиг, 2 - вид А фиг. 1.Устройство для термического расширения скважины содержит погружаемую в нее подающую штангу 1, на свободном конце которой смонтирован дистанционно управляемый привод 2, имеющий подпружиненный поршень 3 в цилиндре 4 и вращающийся корпус 5, подвижно сочлененный с подающей штангой 1.С корпусом 5 привода 2 с помощью шарнира 6 соединены рукояти 7, несущие термические горелки 8, закрепленные на их концах. Рукояти 7 посредством рычагов 9 шарнирно сочленены со штоком 10 поршня 3 привода 2 так, что при аксиальных перемещениях поршня рукояти 7 могут разводиться на требуемый угол и сводиться.Перемещение поршня 3 привода 2 достигается за счет подачи сжатого воздуха в полость 11 цилиндра 4 по трубопроводу 12, расположенному внутри штанги 1 и надетой на его шток 10 пружины.На рукоятях 7 установлены подпружиненные ползуны 13 и упоры 14, соединенные с рычагами 9, при этом на кронштейне 15 корпуса горелки 8 шарнирно смонтирован двуплечий рычаг 1 б с упорным роликом 17 на одном конце, контактирующим со стенкой расширяемой скважины.Двуплечий рычаг 1 б другим своим концом через гибкую тягу 18 соединен с ползуном 13 на рукояти 7, а он, в свою очередь, связан гибкой тягой 19 с корпусом 5 привода 2, Ролик 17 также гибкой тягой 20 связан с ползуном 13,Устройство работает следующим образом.При расширении скважины по трубопроводу 12 в штанге 1 подают в полость 11 цилиндра 4 сжатый воздух и создают в ней необходимое давление. Поршень 3, сжимая пружину, через рычаги 9 разводит рукояти 7 до момента соприкосновения упорных роликов 17 со стенкой скважины. Горелки 8 воздействуют на стенки скважины тепловым потоком, разрушая их. По мере увеличения диаметра скважины путем поддержания постоянного давления сжатого воздуха над поршнем 3 в полости 11 цилиндра 4 рукояти 7 расходятся так, что горелки 8 все время находятся на постоянном расстоянии от стенок скважины. При этом, усилие прижатия упорных роликов 17 к стенкаМ скважины в процессе расширения остается посТоянным.При необходимости ступенчато перейти на меньший диаметр скважины без изменения режима работы горелок 8 уменьшают давление сжатого воздуха над поршнем 3 в полости 11 цилиндра 4, и поршень 3 под действием пружины, надетой на шток 10, передвигается и сводит рукояти 7.Упорные ролики 17 за счет гибких тяг 18, 20 и 19 независимо от угла разведения рукоятей 7 все время остаются в положении, перпендикулярном к оси скважины, что облегчает движение их относительно стенки.В результате вышеописанного выполнения устройства в процессе расширения скважины при увеличении ее диаметра расстояние между соплами горелок и стенками остается постоянным, благодаря чему эффективность термического разрушения остается постоянной в течение всего процесса расширения. Формула изобретения Устройство для термического расширения скважины, включающее погружаемую в нее подающую штангу, на свободном конце которой шарнирно закреплены несущие термические горелки поворотные рукояти, соединенные посредством рычагов с дистанционно управляемым приводом для их разведения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса расширения путем поддержания заданного расстояния от среза сопла горелки до разрушаемой поверхности, каждая рукоять снабжена подпружиненным ползуном и контактирующим со стенкой расширяемой скважины и расположенным на двуплечем рычаге упорным элементом, при этом двуплечий рычаг смонтирован на корпусе горелки и соединен своими концами через гибкие тяги с ползуном, связанным в свою очередь гибкой тягой с корпусом привода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРЗб 2132, кл. Е 21 С 23/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР по заявке255827 б, кл. Е 21 С 23/00, 1977 (прототип).04митетаЖ,ипографи Заказ 649/9 Изд,НПО Поиск Государственного113035, Москв Тираж 634 Подписное ССР по делам изобретений и открытий аушская наб., д. 4/5апуиова,