Устройство для погружения полимерных гидроигл в скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИНЕНИЯ АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(53) 624,155.1.0025(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство С 9 96536, кл. Е 21 В 7/20, 19522. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3549174,кл.Е 21 В 7/20, 2406,82 (прототип)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ПОГРУЖЕНИЯПОЛИМЕРНЫХ ГИДРОИГЛ В СКВАЖИНЫвклю, чающее вибровращательную каретку, штангу с буровой коронкой и узел цля заправки гидроигл, содержащий корпус с вертикальным осевьм каналом и за" груэочной наклонной прорезью, о тличающееся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения производительности при исЯО;,1057672 А пользовании вибровращательной каретки с каналом для нагнетания жидкости или газа, штанга выполнена с осевым каналом, закреплена на каретке через узел для заправки гидроигл, который .имеет коаксиально установленную в канале его корпуса с воэмож ностью поворота втулочную пробку с выведенной через корпус ручкой управления и наклонной прорезью, совмещенной в одном из положений пробки с наклонной прорезью корпуса, при этом буровая коронка смонтирована на штанге посредством переходника с расширяющимся в сторону последней осевым каналом, выполнена с разновеликими по длине и расположенными в ее тор" щ цовой части режущими кромками и имеет выведенный в вону между последними наклонный канал, который последовательно сообщен с каналами переходника, штанги, узла для за,правки гидроигл и расположенным ввибровращательной каретке нагнетательным каналом.Изобретение относится к тенологии открытой разработки вечномерэлыхпород и может быть использовано вгорно-добывающей промышленностии строительстве при гидрооттаивании мерзлого грунта с предварительной установкой полимерных гидроиглв скважины в летнее время.Известно устройство для буренияскважин, используемых в последующемдля размещения в них полимерныхгидроигл, состоящее иэ двух. разъем:ных частей: обсадной трубы с цилиндрической коронкой и вставленнойвнутри трубки буровой штанги с коронкой, Буровую штангу соединяют собсадной трубой посредствм соединительной муфты, С верхней частьюмуфтысочленяют хвостовик бурильного молотка. Бурение шпуров ведутчерез разрушенную породу на глубину.75-100 мм в устойчивой породе, .затемпроизводят поворот бурового молоткана угол 2-3 о.по часовой стрелке.иотсоединяютбуровую .штангу с коронкой, муфтой и хвостовиком от обсадной трубы, Вместо буровой штанги исвязанных с нею деталей в бурильныймолоток вставляют бурильный бур сдиаметром коронки, равным внутреннему диаметру обсадной трубы, послечего бурение продолжают, пока не достигнут нормальной глубины шпура,Обсадная труба остается при эхом вшпуре и предотвращает попадание внего разрушенной породы 1.Недостатками укаэанного устройствявляются невозможность. бурения через толстый слОй разрушенной (талой)породы, так как обсадная труба неимеет продувочных окон для выходдшлама, а также необходимость монтажа и демонтажа при его бурении каждой скважины, предназначенной дляустановки полимерных гидроигл.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для погруженияполимерных гидроигл в скважины,включающее наружную обсадную трубу сприкрепленной к ней посредствомразъемного соединения муфтой и внутреннюю штангу с буровой коронкойМуфта выполнена с осевым каналом,через который йрьпущена штанга,аобсадная труба - с загрузочной наклонной прорезью 2 ,Однако для известного устройствахарактерна значительная металлоем.кость, определяемая наличием обсадной трубы, и ведостаточная производительность, так как в общей техноло-гии погружения полимерной гидроиглы в скважину предусмотрена нерациональная операция, связанная с погружением и извлечением обсадной,.трубыЦель изобретения - снижение металлоемкости конструкции устройства и повышение его производительности при использовании вибровращательной каретки с каналом для нагнетания жидкостиили газа.Указанная цель достигается тем, 5 что в устройстве для погружения полимерных гидроигл в скважины, включающем вибровращательную каретку,штангу с буровой коронкой и узелдля заправки гидроигл,содержащий кор- "Щ пус с вертикальным осевым каналом изагрузочной наклонной прорезью,штанга выполнена с осевым каналом, эакреплена на каретке через узел длязаправки гидроигл, который имеет .ко аксиально установленную в канале егокорпуса с возможностью поворота втулочную пробку с выведенной через корпус ручкой управления и наклонной прорезью, совмещенной в одном из положений пробки с наклонной прорезью кор.пуса, при этом буровая коронка смонтирована на штанге посредством переходника с расширяющимся в сторонупо 1 следней осевым каналом, выполнена сразновеликими по длине и расположенными в ее торцовой части режущимикромками и имеет выведенный в зонумежду последними наклонный канал,который последовательно сообщен сканалами переходника, штанги, узла -З 0 для заправки гидроигл и,расположеннымв вибровращательной каретке нагнетательним каналом.На фиг, 1 изображено устройстводля погружения полимерных гидроигл, а 35 продольный разрез; на фиг, 2 -буровая коронка, вид сбоку; нафиг, 3 - то же, вид снизу; нафиг. 4 - втулочная пробка сручкойуправления40 Устройство включает узел для заправки полимерной гидроиглы, корпус 1 которого реэьбовым соединениемжестко связан со шпинделеем 2 вибровращательной каретки 3. Корпус 1 45 имеет наклонную загрузочную прорезь4 с закругленными и скошенными подуглами 30 и 45 к оси корпуса 1 краями, Внутри корпуса 1 коаксиально исвободно размещена пробка 5, котораявыполнена в виде цилиндра и имееттакую.же наклонную прорезь 6 и ввинченную в нее ручку 7 управления, Вкорпусе 1 имеется также горизонтальная прорезь, через которую пропущенаручка 7. На корпус: 1 навинчена штанга 8, в другой конец которой вкручен переходник 9, имеющий осевойканал 10, верхняя часть которого выполнена расширяющейся и виде центрирующей воронки 11На переходник 9 60 навинчена буровая коронка 12, которая имеет наклонный канал 13, предназначенный для промывки или продувки скважины и погружения через негополимерной гидроиглы 14, и снабжена тремя режущими кромками с твердосплавными пластинами; двумя короткими 15 и одной длинной 16, Канал 13 выведен в зону между режущими кромками 15 и 16 и последовательно сообщен с каналами 10,17, 18 и 19 соответственно переходника 9, штанги 8, 5 корпуса 1 узла заправки и шпинделя 2, Канал 19, в свою очередь, сообщен с источником нагнетания жидкости или газа.Устройство монтируется и работает следующим образом.На шпиндель 2 вибровращательной каретки 3 последовательно навинчиваются корпус 1, штанга 8, переходник 9 и буровая коронка 12. Устройство готово к работе, после чего начинают процесс бурения. Бурение ведут обычным способом с промывкой водой или продувкой воздухом, при этом пробка 5 повернута ручкой 7 таким образом, чтобы загрузочная прорезь 4 была закрыта, По окончании процесса бурения прекращают подачу воды или воздуха и, поворачивая ручку 7, открывают загрузочную прорезь 4 для погружения полимерной гидроиглы 14. В загрузочную прорезь 4 вставляют и проталкивают внутрь полимерную гидроиглу 14 оп" ределенной длины (в зависимости от глубины скважины), причем конец у : 30 нее срезан под углом 45 ф, что об.легчает ее погружение,Как видно иэ фиг. 1, полимерная гидроигла 14 изогнута, так как она нарезается иэ трубы небольшого ди аметра, поставляемой в бухтах, Поэтому для удобства ее погружения через загрузочную прорезь 4 последняя выполнена с закругленными и скошенными под разными углами краями, что 40 позволяет менять угол погружения полимерной гидроиглы 14 и погружать как прямые, так и изогнутые гидроиг, После погружения полимерной гидроиглы 14 второй ее конец вставляют через загрузочную прорезь 4 в корпусе 1 и, поворачивая ручку 7 пробки 5, закрывают загрузочную прорезь 4. Затем вместе с подачей воды или воздуха начинают поднимать вибровращательную каретку 3, а вместе с ней и весь буровой став. Эа счет дав" ления воды или воздуха на полимерную гидроиглу 14 последняя через канал . 13. начинает выдавливаться в освобождающуюся скважину, После полного подъема бурового става в скважине остается полимерная гидроигла 14, которуюзатем используют для оттайки мерз"лых пород, Затем устройство переводят к следующей скважине и процессповторяется,Как видно из фиг, 3, выход канала 13 расположен эксцентрично коронки 12 и твердосплавная пластина кромки 16 почти доходит до центра коронки 12, что позволяет вести полноеобуривание забоя скважины, Есливыходное отверстие канала 13 расположить в центре коронки 12, то онозабьется неразбуренной породой,чтовообще прекратит очистку скважиныот шлама и не позволит погружатьчерез. него полимерную гидроиглу вскважину.Величина угла с(,(угол наклона канала 13 к оси коронки 12) выбирается исходя из геометрических соотношений между диаметром канала 13 иего высотой и не должна превышать15 ф, так как при большем угле д.бу-дет затруднено, а то и невозможнопрохождение полимерной гидроиглы 14через канал 13 при ее,погружении, врезультате чего промывка или продувка скважины станет однобокой.В настоящее время гидроиглы изготавливают как устройства длямногократного погружения, что вызывает необходимость дополнительныхопераций по их извлечению, правкеи ремонту, а их большой вес, вызванный необходимостью соблюдения требований по прочности бурового снаряда,в значительной мере увеличивает трудоемкость этих операций Естественное снижение прочности многократноиспользуемых труб вызывает повышенную аварийность При погружении гидроигл и увеличенйе их потерь при из"влечении.Долголетнее использование трубприводит к затратам средств на ихсбор и хранение.Предлагаемое устройство обеспечивает значительную экономию высоколегированной стали, снижениетрудоемкости работ при игловойоттайке и отсутствие дополнительных операций по извлечению, правке и ремонту гидроигл.1057672 Составитель Н.Лихоперскидактор М.Рачкулииец .Техред Ж,Кастелевич . орректор А. Тяско Подписно 5 ул. Проектн аэ 9545/38 ВНИИНИ Госу по делам 113035 МоТираж 603 арствениого комит изобретений и от ва, Ж, Рауюск иал ППП ффПатент г. Уж та СССРытий .наб.,