Універсальний прилад для ударно-забивного буріння

1. Універсальний прилад для ударнозабивного буріння, що включає перехідник, корпус ударного механізму, ударник, ґрунтонос, який відрізняється тим, що в нижній частині корпуса уда рного механізму жорстко закріплений ударник, в центральній частині котрого виконано осьовий отвір, а усередині корпусу з можливістю обертання та осьового переміщення розташований обмежник, також з осьовим отвором в центральній частині, який жорстко з'єднаний з порожнистим штоком, котрий проходить через осьовий отвір ударника, причому нижня частина штока з'єднана без можливості відносних переміщень з ґрунтоносом. 2. Прилад за п.1, який відрізняється тим, що взаємодіючі поверхні ударника та обмежника є конічними з однаковим кутом нахилу, величина котрого складає від 2 до 178°. Корисна модель відноситься до бурової техніки, зокрема, до приладів для ударно-забивного буріння гірничих порід. Відомі ударні прилади [1], які в загальному випадку включають в конструкцію желонку, ударну штангу, яс та замок для з'єднання пристрою з канатом. Прилад приводиться в дію спеціальним станком, який забезпечує періодичний підйом желонки і ударної штанги над забоєм та послідуюче їх скидання; при співударянні желонки з забоєм відбувається її заглиблення в гірничу породу. Основний недолік приладу полягає в тому, що періодичне підняття желонки над забоєм приводить до порушення цілісності проб грунту, а при опробуванні деяких порід, наприклад обводнених пісків, заглибка желонки практично не відбувається. Найбільш близьким до приладу, що заявляється, є комплекс бурового інструменту [2], який включає желонку, розсувну ударну штангу і канатний замок. В даному випадку станок створює осьові переміщення ударного патрону розсувної штанги, котрий при рухові вниз б'є по наковальні, яка жорстко з'єднана з желонкою, і визначає її поглинання в грунт. Особливість даного інструменту полягає в тому, що в процесі буріння не відбувається відрив желонки від забою, чим забезпечується висока якість проб ґрунту та підвищення швидкості заглиблення желонки. Недоліки пред ставленого комплексу пов'язані з неможливістю промивки забою свердловини, що знижує функціональні можливості приладу, з недостатньою енергією одиничних ударів розсувної штанги, що знижує ефективність буріння. Метою корисної моделі є розширення функційних можливостей приладу та підвищення його ефективності. Поставлена мета досягається тим, що прилад включає перехідник, корпус ударного механізму, ґрунтонос, причому в нижній частині корпусу ударного механізму жорстко закріплений ударник, в центральній частині котрого виконано осьовий отвір, а у середині корпуса з можливістю обертання і осьового переміщення розташований обмежник, також з осьовим отвором в центральній частині, який жорстко з'єднаний з порожнистим штоком, що проходить через отвір ударника, причому нижня частина штоку з'єднана без можливості відносних переміщень з ґрунтоносом; взаємодіючі поверхні ударника і обмежника є конічними з однаковим кутом нахилу, величина котрого складає від 2-х до 178°. На фіг. 1 відображений універсальний прилад для ударно-забивного буріння. Прилад включає перехідник - 1, корпус ударного механізму - 2, ударник - 3, обмежник - 4, шток - 5, ґрунтонос - 6. Перехідник 1 призначений для з'єднання приладу з О) о о 00 О) 10809 бурильними трубами, він на різьбленні встановлений в верхній частині корпусу ударного механізму 2, в нижній частині котрого, також на різьбленні, встановлений ударник 3 з отвором в центральній частині. Внутрішня поверхня ударника є конічною з кутом нахилу а. У середині корпусу 2 розміщений обмежник 4, зовнішня поверхня котрого також є конічною з кутом нахилу, що дорівнює куту нахилу внутрішньої поверхні ударника; в центрі обмежника виконано осьовий отвір діаметром d. Обмежник з'єднаний з порожнистим штоком 5, який проходить через отвір ударника, нижня ділянка штоку різьбленням приєднана до ґрунтоносу 6. Верхня торцева поверхня ґрунтоносу має форму кільця, ця поверхня взаємодіє з торцевою поверхнею ударника, яка має аналогічну форму. Ударник може переміщуватися відносно ґрунтоносу на величину L. Конструкція приладу забезпечує можливість промивання забою свердловини, куди промивальна рідина надходить через бурильні труби, центральний отвір обмежника, порожнистий шток та ґрунтонос. Пристрій для ударно-забивного буріння працює наступним чином. Прилад на бурильних трубах опускається на забій свердловини, провадиться «розходка» бурового інструменту, при цьому корпус ударного механізму здійснює періодичні осьові переміщення, ударник б'є по торцевій поверхні ґрунтоносу, відбувається його втілення в породу. При заглибленні ґрунтоносу на необхідну величину «розходка» інструменту припиняється, ґрунтонос з пробою витягається на поверхню. Якщо потрібно отримати пробу достатньо пухких утворень, наприклад пісків, з певного інтерва лу відкладень, то прилад опускають на забій свердловини та проводять прокачку промивальної рідини по бурильній колоні, через прилад, по затрубному простору свердловини. Коли рідина поступає в порожнину ударного механізму приладу там створюється збитковий тиск, який обумовлений місцевим гідравлічним опором в отворі обмежника; за рахунок цього тиску, а також за рахунок напору рідини, відбувається притискання обмежника до внутрішньої поверхні ударника, при цьому взаємодіють конічні поверхні деталей. Потік промивальної рідини поступає на забій свердловини, провадиться вимивання породи та виніс її на поверхню по затрубному простору свердловини, в результаті відбувається поступове заглиблення приладу. При досягненні приладом визначеної глибини подача промивальної рідини припиняється, при цьому ударний механізм отримує можливість осьових переміщень відносно ґрунтоносу, провадиться «розходка» інструменту, ґрунтонос втілюється в породу, в подальшому витягається із свердловини. Представлена методика розмиву породи та послідуючого відбору проби на визначеній глибині відкладень особливо актуальна при бурінні свердловин на морському шельфі. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ: 1. Технология и техника разведочного бурения. Ф.А.Шамтев, С.Н.Тараканов, Б.Б.Кудряшов и др. Изд.2, перераб. и доп. М: Недра, 1973. 496с. (стр.383). 2. Ребрик Б.М. Бурение скважин при инженерно-геологических изысканиях. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1979. 253с. (стр.108). 10809 Фи t. переходник; 2 - корпус ударного мемшпму, 1 - ударник: t; 4 обмежник, 5 шток. 6 іруиікнгос. Комп'ютерна верстка А Попік Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601