Устройство для направленного бурения горизонтальных скважин

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 883399 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) П риоритет Е 21 С 9/00 Е 21 С 1/02 Е 21 В 7/04 3 ааудэратеенны 11 какнтет СССР аа далек нэабретеннй н атерытнй(71) Заявитель Кузбасский политехнический институт БИБ;1 с; :(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНввода его в скважину, который выполнен из стаканов, в которых установлены с воэможностью осевого перемещения пальцы, при этом стаканы жестко прикреплены к одной ступице, а пальцы.шарнирно закреплены посредством осей на другой ступице и связаны с ней упругой связью.Стаканы имеют сквозные отверстия, а торцы пальцев имеют. скос, Кроме того, оси пальцев установлены в шарнире с зазором, а диаметр осей ,пальца выполнен меньшим, чем диаметр отверстия для них в ступице. Изобретение относится к горной промышленности в частности, к устройствам цля направленного бурения горизонтальных скважин,Известно устройство для бурения прямолинейных скважин, состоящее из исполнительного органа, бурового вала и опорных лап 1.Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому ре 0 зультату является устройство для направленного бурения горизонтальных скважин, включающее тяги, шарнирно соединенные с опорными лыжами и ступицами, закрепленными на телескопическом валу 12.1Недостатком этого устройства является трудоемкость и сложность процесса эабуривания скважины.Цель изобретения - уменьшение эа 20 трат времени на забуривание и снижение трудоемкости забуривания.Поставленная цель достигается гем, что устройство имеет механизм На фиг. 1 показано центрирующееустройство, общий вид; на фиг. 2 -механизм ввода, общий вид нафиг. 3 - вид по стрелке А на фнг. 2.Устройство состоит нэ внутренней1 и внешней 2 секций. Внутренняясекциявходит во внешнюю секцию 2,Внешняя и внутренняя секцииобразуютгелескопический вал.35 Внутренняя секция 1 соединяетсяодним концом е буровым ставом 31,например, резьбой) или с вращателембуровой машины, а другим концом,имеющим шлицевую головку 4, сопряжена с внутренним шлицевым посадочнымместом 5, имеющимся на внешней секции 2. К внешней секции 2 крепитсяисполнительный орган 6.На внутренней 1 и внешней 2 секциях неподвижно в осевом направленииукреплены ступицы 7 центрирующегоустройства,Внешние поверхности ступиц оснащены кронштейнами 8, которые осями9 соединены с тягами 10. Другие концы тяг 10 осью 11 соединены с опорными лыжами 12. На торцовых поверхностях ступиц, обращенных друг к другу, параллельно оси бурового ставаукреплен механизм 13 ввода центрирующего устройства в скважину, который состоит из стакана 14, прикреплеггного к торцу ступицы. К торцудругой ступицы посредством кронштейнов 15 и оси 16 прикреплен палец 17,Причем, диаметр отверстий в кронштейнах, в которые входят аси 16,выполнены большего диаметра, чемдиаметр осей 16, т,е. имеется гарантированный зазор.Один торец пальца 17 выполнен порадиусу, а к средней части пальцаприкреплен упругий элемент 18, Другой конец упругого элемента 18 прикреплен к ступице . Каждое отверстие соответствует определенному,циаметру скважины. Ограничение ходапальца 17 осуществляется шкворнями19, вставляемыми в отверстия 20.В исходном положении исполнительный орган 6 находится в контактес забоем. Палец 17 входит в стакан4 и своим торцом упирается в дностакана или шкворень, вставленныйв одно из отверстий 20. Развод опорных лыж 12 при таком положении механизма ввода от усилия подачи не может превысить размера буримой сква- .жины, Так как при таком положениимеханизма ввода усилие подачи на исполнительный орган 6 передается побуровому ставу 3, внутренней секции1, ступицу 7, дно стакана 14 илишкворень, вставленный в одно иэ отверстий на стакане), палец 17 ступицу 7 и внешнюю секцию 2.Вращение исполнительному органупередается от вращателя через буро 5 1 О 15 20 25 30 40 45 50 вой став 3, шлицевое соединение секций 1 и 2.Цикл забуривания и работа устройства осуществляются следующим образом.Коротким забурником бурится скважина. Затем короткий забурник снимается и ставится длинный забурник с расширителем, Длинный забурник вводится в скважину. Он играет роль переднего центратора при начале забуривания расширителем. При выбуривании скважины устройство вслед за расширителем уходит в скважину как обычный жесткий фонарь, т.е. опорные лыжи ат действия осевого усилия при цикле забуривания не раз - двигаются больше диаметра буримай скважины и поэтому не требуется дополнительных стартовых устройств, ограничивающих раздвижнасть лап. Жесткость устройства достигнута за счет того, чта палец 7 одним концом расперт в дно стакана или шкворень, а другим - в ступицу 7. Следовательно сближение ступиц 7 невозможна, Жесткое состояние центрируюшега устройства необходимо только для ега ввода в скважину.Для того чтобы привести устройства в рабочее положение (т.е, чтобы опорные лыжи распирались в стенки скважины в зависимости ат усилия подачи), необходимо при уходе центрирующега инструмента на глубину скважины- 1,5 м, среверсиравать подачу. Так как стакан 14 и палец 17 прикреплены к разным ступицам, та при реверсе палец 17 выходит из стакана 4, Упругий элемент 18 при выходе пальца из стакана повернет ега в кронштейнах 15 и прижмет к торцу ступицы 7. Выход пальца из стакана осуществляется потому, что шлицевая головка 4 скользит по шлицевому посадочному месту 5 внешней секции 2. В та время как забурник, находящийся в скважине и представляющий из себя винт, и корпус расшителя, контактирующие со стенкой скважин с усилием, равным весу устройства, создают сопротивление перемещению внешней секции 2,После выхода пальца реверсируют подачу на рабочее движение (т.е. буровой став уходит в скважину), Так как палец 17 выходит из стакана 14 ступицы 7 опорные лыжи сближаются и распирают в стенку скважины.883399 10 5 20 Фиг.1 Для взвода механизма ввода (при эабуривании новой скважины) необходимо палец 17 вставить в стакан 14, Диаметр отверстий в кронштейнах 15 выполняют большим диаметра осей 16 для того, чтобы при передаче осевого усилия через палец 17 разгрузить оси 16 и кронштейны 15. Один конец пальца 17 выполнен по радиусу для его беспрепятственного поворота в кронштейнах 15.Предлагаемое техническое решение позволяет ликвидировать стартовые устройства, применяемые при эабуривании, сократить время и уменьшить трудоемкость процесса забуривания. Формула изобретения 1. Устройство для направленного бурения горизонтальных скважин,включающее тяги, шарнирно соединенные с опорными лыжами и ступицами, закрепленными на телескопическом валу, 25 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения затрат времени наэабуривание, устройство имеет механизм ввода его в скважину, которыйвыполнен из стаканов, в которых установлены с возможностью осевого перемещения пальцы, при этом стаканыжестко прикреплены к одной ступице,а пальцы шарнирно закреплены посредством осей, на другой ступице и связаны с ней упругой связью.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что стаканыимеют отверстия, а торцы пальцев имеют скос.3, Устройство по п.1, о т л и -ч а .ю щ е е с я тем, что оси пальцевустановлены в шарнире с зазором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сафохин М.Н. и др, Машины иинструмент для бурения скважин вугольных шахтах, М., "Недра", 1972,с. 196, рис. 123.2. Авторское свидетельство СССР11377487, кл. Е 02 Г 5/18, 1970 (прототип).883399 Составитель О.Собинедактор Н.Кончицкая , Техред Ж,Кастелевич Корректор О.Бил За Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 0155/49 ВНИИ по 13035, МосТираж 630осударственного комиам изобретений и отЖ, Раушская на Подписноета СССРытий