Буровой снаряд

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциал истическиаРеспублик и 742575(53) УДК 622.24. .051.52 (088.8) Опубликовано 25.06.80. Бюллетень23Дата опубликования описания 28.06.80 по делам иэобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения А. С. Ашкинази, В. П. Кренделев, Б. П. Макаров и В. М. Минаков Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов(54) БУРОВОЙ СНАРЯД Изобретение относится к технике бурения и может быть использовано для колонкового бурения скважин большого диаметра с выбуриванием, подрезкой и выдачей на поверхность керна.Известен колонковый буровой снаряд, используемый при проходке шахтных стволов и скважин большого диаметра и включающий корпус с буровой коронкой с резцами, керноподрезное устройство в виде поворотных ножей, установленных на нижних концах вертикальных осей и привод для поворота этих осей 11.Недостатком этого снаряда является отсутствие обратного хода подрезных ножей в случае их поломки или прихвата в процессе подрезки керна.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является буровой снаряд, включающий бурильную колонну, колонковый бур с ведущим валом и механизм для подрезки и удержания керна с подрезными рычагами и силовыми цилиндрами 21.В данном снаряде возможен обратный ход подрезных рычагов в случае их поломки или прихвата в процессе подрезки керна. Для чего питание силовых цилиндров осуществляется от маслостанции, расположенной на поверхности через два рукава высокого давления. Когда по одному рукаву масло подается, например, в штоковые полости цилиндров, то по другому рукаву масло из поршневых полостей сливается в бак маслостанции. Для управления этим процессом на ней установлен распределитель. Высокое давление масла (порядка 100 кгс/см) позволяет сделать силовые цилиндры достаточно компактными для их размещения на небольшой площади торца бура и одновременно получить большие усилия на резцах для эффективной подрезки керна,Однако спускаемые в скважину вместес буром рукава осложняют спуско-подъемные операции и требуют обязательного присутствия на буре неподвижного корпуса с раскрепляющими элементами, к которому подведены рукава, Это устройство сложно по конструкции и может найти применение 20 при бурении в устойчивых породах. когдастенки скважины сравнительно гладки без вывалов и когда очистка забоя осуществляется шнеками. Когда же забой очищается, например, сжатым воздухом, транспорти1 О 1 ло н Формула изобретения зо зя 4 О 45 зо руемым по бурильной колонне, и бурение ведется в осложненных условиях, повышается аварийность и снижается надежность работы механизма подрезки и удержания керна.Целью изобретение является упрощение конструкции и повышение надежности работы при использовании сжатого воздуха в качестве рабочего агента.Это достигается тем, что буровой снаряд снабжен установленными на ведущем валу пневмогидроусилителем и двухсекционным распределителем, причем полости гидравлического цилиндра пневмогидроусилителя сообщены с полостями силовых .цилиндров, а полости пневматического цилиндра пневмогидроусилителя через распределитель сообщены с бурильной колонной.На фиг. 1 изображен буровой снаряд, общий вид; на фиг. 2 дан разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 2.Буровой снаряд состоит из колонкового бура 1 с ведущим валом 2 и долотами 3, подрезного устройства, состоящего из резцов 4, закрепленных на валах 5, рычагов 6, закрепленных на верхних концах валов 5, силовых цилиндров 7 со штоками 8, шарнирно соединенных с корпусом и рычагами 6, буровой колонны 9 с центральной штангой 10 и пневмогидроусилителя, состоящего из цилиндра 11 и соединенного с ним цилиндра 12, поршня 13 и поршня 14, закрепленных на общем штоке 15 корпуса распределителя 16, соединенного с буровой колонной 9 и цилиндром 12, и рабочего элемента 17, соединенного с центральной штангой 10, трубопроводов 18 и 19, соединяющих полости силовых цилиндров 7 с полостями цилиндра 11, образуя замкнутую гидравлическую систему, и трубопроводов 20 и 21, соединяющих полости цилиндра 12 с корпусом распределителя 16.Вращение бура 1 осуществляется буровой колонной 9 вместе с пневмогидроусилителем. Крутящий момент от буровой колонны 9 передается к буру 1 через цилиндры 11 и 12 и корпус распределителя 16. При бурении рабочий элемент 17 устанавливается в положение, когда сжатый воздух из буровой колонны 9 направлен на продувку забоя через патрубок 22.Подрезка керна осуществляется вращением бура в ту же сторону, что и при бурении, а рабочий элемент 17 устанавливается на подачу сжатого воздуха в поршневую полость цилиндра 12, при этом штоковая полость цилиндра 12 с помощью элемента 17 соединена с атмосферой. Под действием сжатого воздуха поршень 13 при помощи штока 15 и поршня 14 сжимает в цилиндре 11 рабочую жидкость, которая поступает, например, в штоковые полости силовых цилиндров 7, при этом жидкость из поршневых полостей этих цилиндров вытесняется в штоковую полость цилиндра 11. Возврат подрезных резцов осуществляется подачей сжатого воздуха с помощью рабочего элемента 17 в штоковую полость цилиндра 12, при этом его поршневая полость соединена с атмосферой через рабочий элемент 17. Жидкость из штоковой полости цилиндра 11 поступает в поршневые полости силовых цилиндров 7, а из штоковых полостей цилиндров 7 жидкость поступает в поршневую полость цилиндра 11. Суммарный объем полостей силовых цилиндров 7 равен объему соответствующих полостей цилиндра 11.Применение изобретения позволит эффективно бурить скважины большого диаметра в любых горногеологических условиях, повысить надежность работы подрезного устройства, улучшить качество отбора керна, что особенно важно для геологоразведки. Буровой снаряд, включающий бурильнуюколонну, колонковый бур с ведущим валоми механизм для подрезки и удержания кернас подрезными рычагами и силовыми цилиндрами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы при использовании сжатого воздуха в качестве рабочего агента, он снабженустановленными на ведущем валу пневмогидроусилителем и двухсекционным распределителем, причем полости гидравлическогоцилиндра пневмогидроусилителя сообщеныс полостями силовых цилиндров, а полостипневматического цилиндра пневмогидроусилителя через распределитель сообщеныс бурильной колонной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Воздвиженский Б. И. и др. Современные способы бурения скважин, М., Недра,1970, с. 301 - 302, рис. 125, 126.2. Авторское свидетельство СССР548704, кл. Е 21 В 25/00, 1977 (прототип).