Турбобур

ВТОРСН НАРОДНЫ У С ОМИС ВЫДАН НО Зарегистрировано визобретений Госплана юро последую и СНК СССР егистра П,вано бур 5 гола за Ме 170апреля 1939 гола. явлено 2 июняОпубликовано 3 Буровой станок, составляющий предмет настоящего изобретения, относится к типу, так называемых, турбобуров, у которых буровой инструмент приводится во вращение непосредственно связанной с ним турбиной, приводимой в действие подаваемой к ней с поверхности земли водой или воздухом,Согласно изобретению, буровая труба такого турбобура, с целью взятия пробы из скважины, делается двустенной, и полость между ее двумя стенками используется для подачи воды или воздуха к турбине.На прилагаемом чертеже представлена примерная форма выполнения предлагаемого изобретения, причем фиг, 1 и 2 показывают общее распо. ложение всего бурового станка в два разных момента его действия, а фиг. 3, 4 и 5 - различные детали устройства в увеличенном масштабе, частично в разрезе,В отличие от известного до сих пор турбобура, рассчитанного на бурение сплошным забоем, предлагаемый турбобур предназначен для колонкового бурения и соответственно этому состоит из трех основных частей; вращательного механизма,ОП И САНИ ОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ,АРИАтом мАшиностРОения ата для регулирования давле на забой и по ъемного меха аппарния Де низма,Врашательный механизм (фиг. 1 и 2) состоит в описываемой форме выполнения изобретения изреактивной турбины 8, питаемой водой, подаваемой к ней от центробежного насоса 4, приводимого во вращение не показанным на чертеже двигателем, при помощи ременной передачи 3 и шкива 2, насаженного на ось насоса 4. Подача воды происходит через трубопровод, состоящий в основном из неподвижной трубы б, подвижной коленчатой трубы б и двухстенных труб б - 7, подводящих воду к самой турбине 8.Труба б - 7 помещается (фиг, 1, 5) в концентрической к ней обсадной трубе 9. Последняя над поверхностью земли снабжена увеличивающимся патрубком 10 для отвода шламма.Аппаратура 11 для подачи и регулирования давления на забой представляет собой гидравлическую по. дачу, значительно упрощенную по сравнению с системой Селливана.Подъемный механизм состоит из лебедки 12, троса 14, перекинутогочерез блок 13, колонковой трубы 1 о и гидравлической подачи.Подводящие воду к ротору турбины трубы (фиг, 1, 2, 3 и 4) имеют, как указывалось выше, двойные стенки, кольцевое пространство между которыми именно и используется для подачи воды.Верхний конец каждого звена труб имеет наружную, а нижний - внутреннюю резьбу для их непосредственного свинчивания.С обоих концов труб б - 7 снаружи, вслед за нарезкой, имеются по два или больше прилива Л. Такие же приливы имеются на соответственной высоте внутренней поверхности обсадных труб 9,При навинчивании трубы 9 на колонну труб эти приливы упираются в соответственные приливы Б, благодаря чему вместе с трубой 9 вращается и труба б - 7. Первая от за. боя, подводящая воду к турбине труба б - 7 (фиг. 4) имеет на нижнем своем конце еще приливы В, междукоторыми приходятся приливы Гпервой от забоя обсадной трубы 9. Э го обеспечивает создание зазора между забоем скважины и подошвой обсадных труб для работы расширителя и в то же время позволяет производить подъем обсадных труб 9 и держать колонну труб б - 7 вместе с колонной труб 9 на весу посредством штангодержателя, во время навинчивания и развинчивания труб.Отдельные обсадные трубы 9 делаются такой же длины, как подающие воду трубы б - 7. Подобно последним, они имеют наверху наружную, а внизу - внутреннюю резьбу Гфиг. 5). Нижняя первая от забояобсадная труба б - 7 имеет тольковерхнюю наружную резьбу, внизу же, с внутренней стороны, резьбы не имеет.Ротор турбины 8 (фиг, 4) представляет собой кольцо, насаженное на шариковом подшипнике на первую от забоя подающую воду трубу б - 7. Кольцо ротора имеет четное число каналов Д, благодаря которым"оно работает как Сегнерово колесо, Все каналы кольца ротора сообщаются с кольцеобразной полостью подводящих воду труб 7 - б, поэтому поступление воды в них происходит непрерывно при вращении ротора.Изображенный на фиг. 4 расширитель Е нужен лишь в том случае, если конструкция соединения труб 7 и 9 такова, что допускает оставление в скважине обсадных труб при подъеме бурового инструмента; при одновременном же подъеме обсадных труб и бурового снаряда можно обойтись и без расширителя, В этом случае коронка должна быть диаметром во всю ширину забоя, с канавками по периферии кольца для отвода кверху отработавшей в турбине воды через промежуток между обсадной трубой 9 и трубой б - 7, Изображенный на чертеже расширитель выдвигается из вырезов в коронке силой пружины, не показанной на чертеже.В аппарате П для подачи и регулировки давления на забой (фиг, 1 и 2) штоком поршня 17 является длинный конец коленчатой трубы б, благодаря чему отпадает необходимость в обычном шпинделе с зажимным патроном.На нижнем конце трубы б, играю. щей роль поршневого штока, помещено упорное кольцо Ж, предназначенчое для передачи давления от поршня 17 на обсадные трубы в том случае, когда веса их оказывается по той или иной причине недостаточно для погружения их в скважину. Упорное кольцо,Ж помогает выполнять эту функцию приливам В(фиг. 4), В некоторых случаях можно обойтись одними приливами В без упорного кольца,После навинчивания полного звена труб под упорным кольцом обра. зуется зазор между последним и верхом обсадных труб (фиг. 2). Этот зазор заполняется в таком случае муфой 3, состоящей из двух шарнирно связанных между собой раскрывающихся половинок.Колонковая труба 15 (фиг. 4) в своем основании имеет четыре зуба 18. Каждому из них соответствует вырез 19 в стенке трубы, в котором зуб помещается при опускании колонковой трубы, При поднятии жезубья, под действием пружин, находящихся в гнездах зубьев (на чертеже пружины не показаны), врезаются в керн и при подъеме колонковой трубы рвут его,В верхнем конце колонковой трубы имеется электрический контакт 20сигнализирующего приспособления иушко 21 для прикрепления троса.Барабан 12 подъемнолебедки посвоей длине разделен на две части,на одну из которых происходит наматывание троса колонковой трубы,а на другую - провода сигнализатора А (фиг. 4). Таким же образом разделен на две части и блок 18; черезодну его половину перекинут трос,а через другую - провод. Этим устраняется возможность их сплетения иперетирания провода тросом,Сигнал изирующее приспособлениепредставляет собой элекгрическуюцепь, питающуюся от укрепленнойна барабане лебедки батареи, разорванной в колонковой трубе в месте 20.Керн, заполняя колонковую трубу,замыкает контакт 20, и в цепи появляется ток, что фиксируется наповерхности звуковым или световымсигналом.Действие предлагаемого турбобураудобно проследить на одном из циклов процесса бурения. Предположим,что турбобур находится в действии.Насос нагнетает воду через трубопровод в ротор турбины; ротор, вращаясь, производит посредством коронки бурение; выбуриваемый материал отработавшими в роторе вода.ми выносится по межтрубному пространству на поверхность, При этомпроисходит непрерывное опусканиеэ всей колонны труб и заполнениеколонковой трубы керном, Барабансвободно разматывает трос. Поршеньсо штоком (коленчатой трубой) из верхнего положения (фиг. 1) переходит в нижнее положение (фиг. 2),Весь этот период времени работа бурового мастера заключается в регулировке давления на забой.Когда вся колонковая труба запол. нится керном, на поверхности загорается электрическая лампочка или раздается звонок. Мастер, не прекра. щая бурения, вводит в действие барабан лебедки, и трос и провод сигнализатора начинают намыты ваться каждый на своей части барабана,Когда колонковая труба будет поднята над колонной труб, барабан лебедки выключается и фиксируется посредством храповика, и из колонковой трубы извлекается керн.С этого момента прекращается бурение. Затем снимается муфта 3, отвинчивается патрубок 10 обсадных труб, т. е. разобщается шток поршня (коленчатая труба 6) и колонна труб. После этого поршень 17 переводится в верхнее положение, колонна труб наращивается новым звеном, пускается насос и колонковая труба опускается на забой.Как видно из вышеописанного, бурение прекращается лишь на время навинчивания нового звена труб, на что нужно не больше пяти минут, Во время наращивания труб вся колонна их держится на весу в штангодержателе.Предмет изобретения,Турообур с применением турбины, непосредственно связанной с буровым инструментом, отличающийся тем, что, с целью использования для взятия пробы полости буровой трубы 7, последняя выполнена двустенной, причем полость между стенками предназначена для подачи нагнетаемой воды в турбину О.