Инструмент для расширения скважин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 В 49/Ж 7 28; зсю Е ОМИТЕТ СССР Й И ОТНРЫТЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН РЕТЕНИЯ(71) Всесоюзный ордена Ленина проектноизыскательский и научно-исследовательский институт,Гидропроект" им, С. Я. Жука(56) 1. Патент ФРГ Ие 1634392,кл. Е 02 0 17/148, опублик. 1966,2. Авторское. свидетельство СССР У 924337кл. Е 21 В 7/28, 1980.(54) (57) 1. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯСКВАЖИН, подвешенный на канате лебедкйи включающий две пяоские штанги с. породо.разрушающими лезвиями на нижних кон- фцах, соединенные шарнирно в средней час.ти, и узел для раздвижкн штаиг, размещениый между канатом и верхними концами,.ЯО.1127 66 штанг, о т л н ч а ю щ и и я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности поинтервального расширения скважины, узел для раздвижки .штанг выполнен в виде подпружиненной направляющей, установленной с возможностью поступательного перемещения в горизонтальной плоскости и шарнирно соединенной с верхними концами штанг,2. Инструмент по п. 1, о т л и ч а ю . щ и й с я тем, что, с целью отбора проб со стенок скважины, нижние концы штанг снабжены породоприемниками и выполнены выгнутыми, а породоразрушающие лезвия установлены над породоприемниками,3, Инструмент ио пп.1 и 2, о т л и ч а ю. щ и й с я .тем, что, с целью регулирования величины раздвижки штанг, плоские штанги снабжены в средней своей части дополннтель. ными отверстиями для шарнирного соединения. Ъеаф1Изобретение относится к строительной и горной промышленности, а именно к буровой технике для образования местных расширений в скважинах, пройденных преимущест.венно в мягких породах. 5Известно устройство для расширения скважин, включающее плоскую изогнутую штангу, снабженную на нижнем конце породоразрушающим лезвием 11.Недостатки устройства заключаются в невозможности разработки расчетных по очертаниям и симметричности расположения расширений относительно оси скважины вследствие одностороннего сноса долота, а также в невозмож. ности поинтервального расширения скважины. 15Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инструмент для расширения скважины, подвешенный на канате лебедки и включающий две плоские штанги, с породораэру шающими лезвиями на нижних концах, сое.диненные шарнирно в средней части, и узел для раздвижки штанг, размещенный между канатом и верхними концами штанг 21,Недостатком известного инструмента является невозможность поинтервального расширения скважины, необходимого для сооружения большинства конструкп;ий свай и фундаментов. 1127966 Бель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности поинтервального расширения скважины, отбора проб со етенок скважины и регулирования величины раздвижкн штанг.Поставленная цель достигается тем, что в инструменте для расширения скважин, подве-.35 щенном на канате лебедкии включающем двеплоские штанги с породоразрушающими лезвиями на нижних концах, соединенные , шарнирно в средней части,и узел для раздвижки штанг, размещенный между канатоми верхними концами штанг, узел для раэдвижки штанг выполнен в виде подпружиненной направляющей, установленной с возможностью поступательного перемещения в гори зонтальной плоскости и шарнирно соединенной 45 с верхними концами штанг,Буровой инструмент для расширения скважины содержит две плоские штанги 1 и 2, соединенные шарнирно между собой в средней части осью 3. Нижние концы штанг снабжены породоразрушающими лезвиями 4, выполненными в своем сечении дугообразными. Буровой инструмент подвешен на канате 5 лебедки бурового станка с помощью. подвески 6, к которой, в свою, очередь, подвешена направляющая, выполненная в виде цилиндра 7 и штока 8, имеющего головку,9, расположенную внутри цилиндра. Цилиндр и шток установлены с возможностью поступательного пере. мещения между собой на некоторую величину, а между ними размещена пружина 10, рабочее усилие которой не превышает веса обеих штанг. Цилиндр 7 соединен со штангой 1 с помощью шарнира 11, а шток 8 - .со штан. гой 2 с помощью шарнира 12. В средней части штанги 1 и 2 выполнены дополнительные отверствия 13 и 14.В инструменте для отбора проб со стенокскважины (фиг, 2) нижняя часть 15 штанг выполнена выгнутой в сторону стенок скважины и в нижней. части штанг установлены по-: родопрйемнйки 16, а на участке выгнутой части штанги, прилегающей к стенке скважины, установлены породоразрушающие лезвия (скребки) с окнами под ними, Выгнутые части штанги выполнены в своем сечении дугообраз. ными (желобчатой формы).Инструмент работает следующим образом,В заранее пробуренную скважину на канате 5 буровой лебедки его.опускают до участка, подлежащего .расширению, причем этот участок может находиться в любом интервале по глубине скважины, в том числе, и в призабойной зоне скважины. При неподвижном бу. ровом инструменте или медленном его спускеподъеме в шарнирах 11 и 12 горизонтальныесоставляющие от веса штанг сжимают пружину10, так как шарнирно соединенные в среднейчасти и подвешенные под углом к вертикалиштанги стремятся также занять вертикальное . положение, при этом горизонтальная составляющая в шарнирах 11 и 12 тем больше, чембольший вес штанги приходится на ее часть,расположенную ниже оси -3.При этом нижние концы штанг снабженыпородоприемниками и выполнены выгнутыми,а породоразрушающие лезвия установлены 50.над породонриемнйками.Причем плоские штанги снабжены в средней своей части дополнительными отверстия. ми для шарнирного соединения,На фиг. 1 изображен инструмент для расши,55рения скважины, общий вид; на фиг. 2 - ва.риант инструмента для отбора проб породы состенок скважины. Длина каждой из штанг, находящаяся выше и ниже оси 3, а также усилие пружины 10 выбираются таким образом, что буровой . инструмент при медленном спуске-подъеме не задевает стенок скважины, подлежащей расширению.В начале зоны расширения подвешенный на канате лебедки инструмент отпускают в свободное падение, при этом штанги инструмен та теряют вес, горизонтальные составляющиез 1127966 4от которого в шарнирах 11 и 12 резко умень- стия сверху (фиг, 1) ось 3 переставляют в са. шаются, и усилием пружины 10 породоразру- мые нижние отверстия 13 и 14 (фиг. 2).шающие лезвия 4 прижимаются к стенкамскважины, производя ее расширение. Процесс отбора проб со стенок скважиныВ конце зоны расширения свободное падение 5 производят аналогично процессу расширения, инструмента притормаживают, штанги под силой заменяя щтанги для расширения в инструменсобственного веса складываются (сжимая пружи те на изогнутые штанги с породоприемникану 10), инструмент останавливают и поднимают ми для отбора проб.опят на уровень начала зоны расширения,. Преимущества изобретения заключаются в том,Далее цикл повторяется. 10 что предлагаемым инструментом возможно Поворот инструмента после каждого сбрасы- провести процесс расширения скважины в валия обеспечивается самовращением каната 5 любом по ее глубине интервале, а также (аналогично процессу ударно-канатного буре- отбор проб со стенок скважины в любом ния), ее интервале, Кроме того, инструмент даетРегулировка диапазона расширения произво. 15 возможность провести калибровку диаметра. дится перестановкой шарнирной оси 3 в от. скважины.и,чнстку стенок скважины, наприверстиях штанги, например,физ второго отвер мер, от глинистой корки в зоне водозабора.;1 б Составитель Л. ЧерепвнкинаТехРед М, Кузьма Демчик Редактор О, Вркове рек тираж 5 б 4ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж; Раушская наб., д, 4/5 Подписи аз 9001/22 Патент, г. Ужгород ул. Проектнан