Бурова пустотіла шнекова колона з стартовим буром
Номер патенту: 84955
Опубліковано: 10.12.2008
Автори: Ніколенко Олександр Володимирович, Ніколенко Володимир Григорович, Кучеренко Микола Миколайович
Формула / Реферат
1. Бурова пустотіла шнекова колона з стартовим буром, в яких швидкорозбірне з'єднання штанг шнеків між собою або зі стартовим буром містить ніпель та муфту, в отворах стінки якої встановлені фіксатори з'єднання, ніпель та муфта зістиковані між собою поздовжніми пазами та виступами, між ніпелем та муфтою встановлені ущільнювальні елементи, яка відрізняється тим, що внутрішній канал колони та стартового бура сполучаються з порожниною свердловини через радіальний отвір у нижній частині стартового бура, ніпель на верхньому кінці стартового бура та штанг шнеків має наскрізний осьовий отвір, зовнішні шліци та кільцеву проточку, зістиковану з фіксаторами, в якій рівномірно розташовані радіальні різьбові отвори, та кільцевий упорний виступ, з боку якого під'єднані концентрично розташовані внутрішня труба та зовнішня труба, на якій розташована штаба лопаті шнека, що доходить до протилежної трубі кромки кільцевого упорного виступу, труби протилежними кінцями закріплені на муфті циліндричної форми, яка має внутрішні шліци в циліндричному ступінчатому концентрично розташованому отворі, з можливістю стикування з зовнішньою поверхнею ніпеля, і має рівномірно розташовані радіальні отвори-вікна навпроти кільцевої проточки в ніпелі, через які заведені та встановлені в кільцеву проточку в ніпелі фіксатори, штаба лопаті шнека доходить до кромки муфти, фіксатори виконані ступінчатими, з радіусами, що при розташуванні в робочому положенні відповідають розмірам кільцевої проточки ніпеля, та поверхнями муфти, з якими сполучаються фіксатори, фіксатори попарно зістиковані з розпірними елементами, що закріплені болтами, вгвинченими у різьбові отвори в ніпелі.
2. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що кожний зуб шліца муфти виконаний окремою деталлю, вставлений та приварений в наскрізному радіальному отворі в муфті.
3. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що радіальні різьбові отвори виконані навпроти середин западин шліців ніпеля, і штаба лопаті шнека радіально обрізана навпроти середини западини шліца ніпеля, а з іншого кінця штанги шнека штаба лопаті шнека обрізана в радіальному напрямку навпроти середини зуба шліца муфти.
4. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня труба має зовнішній діаметр, рівний діаметру упорного кільця ніпеля та діаметру муфти, на ніпелі та муфті виконані кільцеві ступінчаті заниження для під'єднання зовнішньої труби, а для стикування з внутрішньою трубою, внутрішній діаметр якої дорівнює концентрично розташованому в ніпелі отвору, в ніпелі та муфті виконані кільцеві ступінчасті розширення, які рівні товщині стінки труби.
5. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що стартовий бур виконаний з двох концентрично розташованих труб, закріплених зверху на ніпелі, знизу зовнішня труба заглушена знімно закріпленим долотом з головкою конічної форми, та в зовнішній трубі виконаний радіальний отвір, в якому приварений вихід внутрішньої труби, радіальний отвір знаходиться нижче штаби лопаті шнека, на якій встановлений обмежувальний лист, який утворює порожнину навпроти радіального отвору з виходом в сторону, протилежну напрямку робочого руху бурового шнека, на головці долота та на штабі лопаті шнека встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці, а по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка, твердосплавні зубці виходять за зовнішню твірну шнека.
6. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що фіксатори виконані з циліндричними проточками на кромках стикування до половини свого діаметра, якими вони попарно зістиковані з розпірними елементами, що мають циліндричну форму.
7. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що проточки під ущільнювальні кільця в ніпелі виконані на кінці, біля упорного виступу і між шліцами та кільцевою проточкою, що стикується з фіксаторами.
8. Стартовий бур, що виконаний з можливістю буріння й введення текучої речовини в стовбур свердловини, що містить на нижньому кінці бурове долото, трубчасту бурильну колону з елементами кріплення, каналом між внутрішнім простором бурильної колони і простором свердловини, та закриваючий елемент, який відрізняється тим, що виконаний з двох концентрично розташованих труб, закріплених зверху на ніпелі, знизу зовнішня труба заглушена знімно закріпленим долотом з головкою конічної форми, та в зовнішній трубі виконаний радіальний отвір, в якому приварений вихід внутрішньої труби, радіальний отвір розташований нижче штаби лопаті шнека, на якому встановлений обмежувальний лист, який створює порожнину навпроти радіального отвору з виходом в сторону, протилежну напрямку робочого руху бурового шнека, на головці долота та на штабі лопаті шнека встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці.
9. Бур за п. 7, який відрізняється тим, що крім основної штаби лопаті шнека, що доходить до ніпеля, додатково має штабу лопаті шнека другого заходу, ріжуча кромка якої розташована діаметрально ріжучій кромці основної лопаті штаби шнека і має довжину не менше половини її кроку.
10. Бур за п. 7, який відрізняється тим, що самозагострювальні твердосплавні зубці закріплені з можливістю обертання відносно осі у втулці, а по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків і стартового бура виконана твердосплавна наплавка.
11. Бур за п. 7, який відрізняється тим, що по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка, а твердосплавні зубці виходять за зовнішню твірну шнека.
Текст
1. Бурова пусто тіла шнекова колона з стартовим буром, в яких швидкорозбірне з'єднання штанг шнеків між собою або зі стартовим буром містить ніпель та муфту, в отворах стінки якої встановлені фіксатори з'єднання, ніпель та муфта зістиковані між собою поздовжніми пазами та виступами, між ніпелем та муфтою встановлені ущільнювальні елементи, яка відрізняється тим, що внутрішній канал колони та стартового бура сполучаються з порожниною свердловини через радіальний отвір у нижній частині стартового бура, ніпель на верхньому кінці стартового бура та штанг шнеків має наскрізний осьовий отвір, зовнішні шліци та кільцеву проточку, зістиковану з фіксаторами, в якій рівномірно розташовані радіальні різьбові отвори, та кільцевий упорний виступ, з боку якого під'єднані концентрично розташовані внутрішня тр уба та зовнішня труба, на якій розташована штаба лопаті шнека, що доходить до протилежної трубі кромки кільцевого упорного виступу, труби протилежними кінцями закріплені на муфті циліндричної форми, яка має внутрішні шліци в циліндричному ступінчатому концентрично розташованому отворі, з можливістю стикування з зовнішньою поверхнею ніпеля, і має рівномірно розташовані радіальні отвори-вікна навпроти кільцевої проточки в ніпелі, через які заведені та встановлені в кільцеву проточку в ніпелі фіксатори, штаба лопаті шнека доходить до кромки муфти, фіксатори виконані ступінчатими, з радіусами, що при розташуванні в робочому положенні відповідають розмірам кіль 2 (19) 1 3 84955 4 метра, якими вони попарно зістиковані з розпірними елементами, що мають циліндричну форму. 7. Бурова колона за п. 1, яка відрізняється тим, що проточки під ущільнювальні кільця в ніпелі виконані на кінці, біля упорного виступу і між шліцами та кільцевою проточкою, що стикується з фіксаторами. 8. Стартовий бур, що виконаний з можливістю буріння й введення текучої речовини в стовбур свердловини, що містить на нижньому кінці бурове долото, трубчасту бурильну колону з елементами кріплення, каналом між внутрішнім простором бурильної колони і простором свердловини, та закриваючий елемент, який відрізняється тим, що виконаний з двох концентрично розташованих труб, закріплених зверху на ніпелі, знизу зовнішня труба заглушена знімно закріпленим долотом з головкою конічної форми, та в зовнішній трубі виконаний радіальний отвір, в якому приварений вихід вн утрішньої труби, радіальний отвір розташований нижче штаби лопаті шнека, на якому встановлений обмежувальний лист, який створює порожнину навпроти радіального отвору з виходом в сторону, протилежну напрямку робочого руху бурового шнека, на головці долота та на штабі лопаті шнека встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці. 9. Бур за п. 7, який відрізняється тим, що крім основної штаби лопаті шнека, що доходить до ніпеля, додатково має штабу лопаті шнека другого заходу, ріжуча кромка якої розташована діаметрально ріжучій кромці основної лопаті штаби шнека і має довжину не менше половини її кроку. 10. Бур за п. 7, який відрізняється тим, що самозагострювальні твердосплавні зубці закріплені з можливістю обертання відносно осі у втулці, а по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків і стартового бура виконана твердосплавна наплавка. 11. Бур за п. 7, який відрізняється тим, що по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка, а твердосплавні зубці виходять за зовнішню твірну шнека. Винахід стосується конструкції бурових установок та обладнання для будівництва, а конкретно конструкції бурових колон. Відома конструкція по авторському свідоцтву колишнього [CPCP №794171 опублікованому 07.01.81р. у Бюлетені №1, клас МПК Е21В17/04], в якому описане з'єднання колонкових і порожніх шнекових труб, що включає частини труб, що сполучаються, і розміщені на їхній зовнішній поверхні спіральні елементи що сполучаються. З'єднання колонкових і порожніх шнекових труб, що включає частини труб, що сполучаються, і розміщені на їхній зовнішній поверхні спіральні елементи що сполучаються. Кінці спіральних елементів, що сполучаються, виконані у вигляді фланців, торці ділянок труб, що сполучаються, мають гвинтові уступи, кількість яких дорівнює числу спіральних елементів, що з'єднуються, висота вибирається зі співвідношення h=S/n, Де h- висота гвинтови х виступів, мм; S- крок спіралей елементів, що сполучаються, мм; n - кількість спіральних елементів, що сполучаються. Фланець одного спірального елемента, що сполучається, має профільний виступ, а іншого відповідний йому паз. Загальними суттєвими ознаками, є те що з'єднання порожніх шнекових тр уб включає частини труб, що сполучаються, і на їхній зовнішній поверхні розміщені спіральні елементи. Недоліками відомої конструкції, є збільшення зовнішнього перерізу місця з'єднання по фланцу шнека, необхідність розміщення гвинтів на робочій поверхні шнеків та велика технологічна складність виконання профільних виступів та пазів на спіральній поверхні. Найбільш близька конструкція описана [в патенті Російської Федерації № 2249666, опублікова ному у Бюлетені №10 від 10.04.2005р., клас МПК7 Е21В17/046], по якій швидкорозбірне конічне з'єднання шнеків, містить муфту, у стінках якої в отворах встановлені приварені втулки з фіксуючими болтами, ніпель, шпонкові з'єднання, що включають шпонки і пази. В стінках муфти виконані в одній площині уздовж осі два шпонкових пази й два отвори, що виходять у них, під втулки з фіксуючими болтами, а в тілі ніпеля в тій же площині уздовж осі виконані два пази з нерухомо встановленими в них шпонками й два отвора під фіксуючи болти. Загальними суттєвими ознаками, є те що швидкорозбірне з'єднання штанг шнеків між собою та стартовим буром містить ніпель та муфту, в отворах стінки якої встановлені фіксатори з'єднання, ніпель та муфта стиковані між собою поздовжніми пазами та виступами, між ніпелем та муфтою встановлені ущільнювальні елементи. Недоліками є ненадійність конструкції, так як муфта і фіксатори на ній виступають за зовнішні межі штанги, фіксатор може зрізати, що призведе до роз'єднання штанг, а муфта обмежує переріз каналу для видаляння грунту між витками штаби шнеку. Осьове нагруження та обертальний момент сприймається на дві опори, що створює нерівномірність нагруження з'єднання. Ущільнення захищає тільки ззовні. Метою винаходу є забезпечення виготовлення технологічної в виготовлені, простої та надійної в експлуатації конструкції шнекової колони, яка має незмінний переріз, як ззовні, так і зсередини каналу, забезпечує надійність та міцність передачі навантаження в напрямку осі, та передачу крутильного моменту, при легкості багатократного з'єднання та роз'єднання. Бурова пустотіла шнекова колона та стартовий-бур в яких швидкорозбірне з'єднання штанг шнеків між собою та стартовим буром містить ні 5 84955 пель та муфту, в отворах стінки якої встановлені деталі що фіксують з'єднання, ніпель та муфта стиковані між собою поздовжніми пазами та виступами, між ніпелем та муфтою встановлені ущільнювальні елементи. Внутрішній канал колони та стартового бура сполучаються з порожниною свердловини через радіальний отвір у нижній частині стартового бура, ніпель на верхньому кінці стартового бура, та штанг шнеків має наскрізний осьовий отвір, зовнішні шліци та кільцеву проточку стиковану з фіксаторами, в якій рівномірно розташовані радіальні різьбові отвори, та кільцевий упорний виступ, з боку якого під'єднані, концентрично розташовані, внутрішня труба, та зовнішня труба. На зовнішній трубі розташована штаба лопаті шнека, що до ходить до протилежної трубі кромці кільцевого упорного виступу, труби протилежними кінцями закріплені на муфті циліндричної форми, яка має внутрішні шліци в циліндричному ступінчатому концентрично розташованому отворі, з можливістю стиковки з зовнішньою поверхнею ніпеля і має рівномірно розташовані радіальні отвори-вікна навпроти кільцевої проточки в ніпелі, через які заведені та встановлені в кільцеву проточку в ніпелі фіксатори, штаба лопаті шнеку доходить до кромки муфти, фіксатори виконані ступінчатими, з радіусами, що при розташуванні в робочому положенні відповідні розмірам кільцевої проточки ніпеля та поверхнями муфти з якими сполучаються фіксатори, фіксатори попарно стиковані з розпірними елементами, що закріплені болтами вгвинченими у різьбові отвори в ніпелі. Кожний зуб шліца муфти зроблений окремою деталлю, вставлений та приварений в наскрізному радіальному отворі в муфті. Радіальні різьбові отвори виконані навпроти середин западин шліців ніпеля і штаба лопаті шнека радіально обрізана навпроти середини западини шліца ніпеля, а з іншого кінця штанги шнека, штаба лопаті шнека обрізана в радіальному напрямку навпроти середини зуба шліца муфти. Зовнішня труба, має зовнішній діаметр рівний з діаметром упорного кільця ніпеля та діаметром муфти, на ніпелі та муфті виконані кільцеві ступінчаті заниження для під'єднання зовнішньої труби, а для стиковки з внутрішньою трубою, вн утрішній діаметр якої дорівнює, концентрично розташованому в ніпелі отвору, в ніпелі та муфті, виконані кільцеві ступінчати розширення, які дорівнюють товщині стінки труби. Фіксатори виконані з циліндричними проточками на кромках стикування до половини свого діаметра, якими вони попарно стиковані з розпірними елементами що мають циліндричну форму. Проточки під ущільнювальні кільця в ніпелі виконані на кінці, біля упорного виступу і між шліцами та кільцевою проточкою для елементів що фіксують. На відміну від прототипу ознаками суттєвими у всіх випадках є те, що ніпель на верхньому кінці стартового бура, та штанг шнеків має наскрізний осьовий отвір, зовнішні шліци та кільцеву проточку стиковану з фіксаторами, в якій рівномірно розташовані радіальні різьбові отвори, та кільцевий упорний виступ, з боку якого під'єднані, концент 6 рично розташовані, внутрішня тр уба, та зовнішня труба на якій розташована штаба лопаті шнека, що до ходить до протилежної трубі кромці кільцевого упорного виступу, труби протилежними кінцями закріплені на муфті циліндричної форми, яка має внутрішні шліци в циліндричному ступінчатому концентрично розташованому отворі, з можливістю стиковки з зовнішньою поверхнею ніпеля і має рівномірно розташовані радіальні отвори-вікна навпроти кільцевої проточки в ніпелі, через які заведені та встановлені в кільцеву проточку в ніпелі фіксатори, штаба лопаті шнеку доходить до кромки муфти, фіксатори виконані ступінчатими, з радіусами, що при розташуванні в робочому положенні відповідні розмірам кільцевої проточки ніпеля та поверхнями муфти з якими сполучаються фіксатори, фіксатори попарно стиковані з розпірними елементами що закріплені болтами вгвинченими у різьбові отвори в ніпелі. Відмітними ознаками суттєвими в окремих випадках є те, що кожний зуб шліца муфти зроблений окремою деталлю, вставлений та приварений в наскрізному радіальному отворі в муфті. Радіальні різьбові отвори виконані навпроти середин западин шліців ніпеля і штаба лопаті шнека радіально обрізана навпроти середини западини шліца ніпеля, а з іншого кінця штанги шнека, штаба лопаті шнека обрізана в радіальному напрямку навпроти середини зуба шліца муфти. Зовнішня труба, має зовнішній діаметр рівний з діаметром упорного кільця ніпеля та діаметром муфти, на ніпелі та муфті виконані кільцеві ступінчаті заниження для під'єднання зовнішньої труби, а для стиковки з внутрішньою трубою, вн утрішній діаметр якої дорівнює, концентрично розташованому в ніпелі отвору, в ніпелі та муфті, виконані кільцеві ступінчасті розширення, які рівні товщині стінки труби. Фіксатори виконані з циліндричними проточками на кромках стикування до половини свого діаметра, якими вони попарно стиковані з розпірними елементами що мають циліндричну форму. Проточки під ущільнювальні кільця в ніпелі виконані на кінці, біля упорного виступу і між шліцами та кільцевою проточкою що стикується з фіксаторами. Відома конструкція описана в [патенті Російської Федерації № 2234586, опублікованому 20.08.2004 р. клас МПК Е21В10/44], по якому шнекова бурова коронка містить вал із забурником з різців на кінці, що формують випереджальну шпару, а навколо вала закріплена транспортуюча штаба, що утворюють циліндричну частину шнека. Вал додатково постачений конічною частиною шнека, крайки транспортуючих стрічок якого армовані різцями. Забурник випереджає конічну частину шнека таким чином, що формує випереджальну шпару циліндричної форми. Загальними суттєвими ознаками, є те що конструкція містить шнековий бур з випереджальним долотом, штаба лопаті шнека має кромку підвищеної міцності. Недоліком відомої конструкції є те, що вона не забезпечує подачу цементного розчину. 7 84955 Найбільш близька відома конструкція описана [в патенті Російської Федерації № 2287662, опублікованому 20.11.2006 р. у Бюлетені №32, клас МПК Е21В33/13; Е21B10/62], в якій система для буріння й введення текучої речовини в стовбур свердловини в підземному шарі, що містить трубчасту бурильну колону, на нижньому кінці якої є бурове долото, виконане з каналом, що проходить між внутрішнім простором бурильної колони над буровим долотом і простором свердловини, що є зовнішнім стосовно бурового долота, і із закриваючим елементом, що зсувається, призначеним для вибірного закриття каналу в положенні закриття, і інструмент для нагнітання текучої речовини, що має впускну частину інструмента й випускну частину інструмента, що сполучається по текучий речовині із впускною частиною інструмента, і виконаний з можливістю переміщення з положення, при якому він розташований усередині бурильної колони, у положення посадки, при якому випускна частина інструмента вже пройшла через канал і при якому впускна частина інструмента перебуває усередині бурильної колони й сполучається по текучий речовині із внутрішнім простором бурильної колони, причому інструмент для нагнітання текучої речовини постачений засобом, призначеним для зсуву закриваючого елемента з положення закриття. Засіб для зсуву закриваючого елемента з положення закриття включає сполучний засіб, призначений для виборчого приєднання інструмента для нагнітання текучої речовини із внутрішньої сторони бурильної колони до закриваючого елемента в положенні закриття. Бурове долото додатково містить промивне сопло долота й інструмент для нагнітання текучої речовини містить посадковий елемент, виконаний з можливістю перекриття проходу текучої речовини через промивне сопло долота, коли інструмент для нагнітання текучого середовища перебуває в положенні посадки. Інструмент для нагнітання текучої речовини являє собою цементувальний хвостовик з бурильних тр уб. Цементувальний хвостовик містить засіб для обробки цементу перед введенням його в стовбур свердловини для впливу на процес затвердіння цементу. Інстр умент для нагнітання текучої речовини являє собою інструмент для струминного очищення. Інструмент для нагнітання текучої речовини містить телескопічну трубу, розташовану між впускною частиною інструмента й випускною частиною інструмента. Канал має мінімальну площу поперечного перерізу, щонайменше 5 кв.сант. Закриваючий елемент виконаний з ріжучими елементами, що утворюють загальну торцеву поверхню долота з іншими ріжучими елементами на торцевій поверхні долота, коли закриваючий елемент перебуває в положенні закриття. Бурове долото із закриваючим елементом, що перебуває в положенні закриття, по суті має форму звичайного бурового долота з полікристалічними алмазними ріжучими елементами або звичайного шарошечного бурового долота. Загальними ознаками, є те що стартовий бур з можливістю буріння й введення текучої речовини в стовбур свердловини, що містить на нижньому кінці бурове долото, трубчасту бурильну колону з 8 елементами кріплення, каналом між внутрішнім простором бурильної колони і простором свердловини, та закриваючий елемент. Недоліками відомої конструкції є те, що зсувний цементувальний хвостовик підвищує складність виготовлення, а при експлуатації знижує надійність, так як переріз каналу така конструкція дозволяє виконати тільки зі значно меншим перерізом ніж переріз бурових штанг і текуча речовина може перекрити його при початку загусання, та виключене використання цементної рідини з твердими включеннями. Стартовий бур з можливістю буріння й введення текучої речовини в стовбур свердловини, що містить на нижньому кінці бурове долото, трубчасту бурильну колону з елементами кріплення, каналом між внутрішнім простором бурильної колони і простором свердловини, та закриваючий елемент. Стартовий бур виконаний з двох концентрично розташованих труб закріплених зверху на ніпелі, знизу зовнішня труба заглушена знімно закріпленим долотом з головкою конічної форми, та в зовнішній трубі виконаний радіальний отвір, в якому приварений вихід внутрішньої труби, радіальний отвір знаходиться нижче штаби лопаті шнека, на якому встановлений обмежувальний лист, який створює порожнину навпроти радіального отвору з ви ходом в сторону протилежну напрямку робочого руху бурового шнека, на головці долота та на штабі лопаті шнека встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці. Крім основної штаби лопаті шнека, що стикується з штабою лопаті шнека секції, має ще штабу лопаті шнека другого заходу, ріжуча кромка якої розташована діаметрально ріжучий кромці основної лопаті штаби шнека і має довжину не більше двох кроків. Самозагострювальні твердосплавні зубці, закріплені з можливістю обертання відносно осі у втулці, а по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків і стартового бура виконана твердосплавна наплавка. По зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка, а твердосплавні зубці виходять за зовнішню твірну шнека. На відміну від прототипу, стартовий бур виконаний з двох концентрично розташованих труб закріплених зверху на ніпелі, знизу зовнішня труба заглушена знімно закріпленим долотом з головкою конічної форми, та в зовнішній трубі виконаний радіальний отвір в якому приварений вихід внутрішньої труби, радіальний отвір знаходиться нижче штаби лопаті шнека, на якої встановлений обмежувальний лист, який створює порожнину навпроти радіального отвору з виходом в сторону протилежну напрямку робочого руху бурового шнека, на головці долота та на штабі лопаті шнека встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці. Крім основної штаби лопаті шнека, що стикується з штабою лопаті шнека секції, має ще штабу лопаті шнека другого заходу, ріжуча кромка якого розташована діаметрально ріжучий кромці основ 9 84955 ної лопаті штаби шнека і має довжину не менше половини кроку. Самозагострювальні твердосплавні зубці, закріплені з можливістю обертання відносно осі у втулці, а по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків і стартового бура виконана твердосплавна наплавка. По зовнішній твірній на кромці штабу лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка, а твердосплавні зубці виходять за зовнішню твірну шнека. Відмітними ознаками суттєвими у всіх випадках є те, що стартовий бур виконаний з двох концентрично розташованих тр уб закріплених зверху на ніпелі, знизу зовнішня труба заглушена знімно закріпленим долотом з головкою конічної форми, та в зовнішній трубі виконаний радіальний отвір, в якому приварений вихід внутрішньої труби, радіальний отвір знаходиться нижче штаби лопаті шнека, на якому встановлений обмежувальний лист, який створює порожнину навпроти радіального отвору з ви ходом в сторону протилежну напрямку робочого руху бурового шнека, на головці долота та на штабі лопаті шнека встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці. Відмітними суттєвими ознаками дійсними в окремих випадках, є те що крім основної штаби лопаті шнека, що стикується з штабою лопаті шнека секції, має ще штабу лопаті шнека другого заходу, ріжуча кромка якого розташована діаметрально ріжучий кромці основної лопаті штаби шнека і має довжину не менше половини крока. Самозагострювальні твердосплавні зубці, закріплені з можливістю обертання відносно осі у втулці, а по зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків і стартового бура виконана твердосплавна наплавка. По зовнішній твірній на кромці штаби лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка, а твердосплавні зубці виходять за зовнішню твірну шнека. Завдяки описаним рішенням: забезпечена максимально можлива міцність конструкції, та зменшена металоємність деталей , за рахунок розподілення навантаження у вузлах з'єднання; підвищена надійність і зручність в користуванні при експлуатації, так як кілька деталей що фіксують з'єднання утримуються різьбовими деталями які мають невеликий переріз, так як вони розгружені від зайвого навантаження і дозволяють легко роз'єднати секції бурових штанг; незмінний переріз каналу достатній для проходу цементного розчину з твердими добавками та не має важкопрохідних участків, та відсутня необхідність закривати додатковими елементами внутрішній канал; ущільнення захищає елементи з'єднання від бруду як ззовні, так і зсередини . На фіг. 1 зображений головний вид у зборі; На фіг. 2 зображений переріз A-A; На фіг.3 зображені ніпель та муфта в роз'єднаному вигляді; На фіг.4 зображений, переріз Б- Б; На фіг.5 зображений переріз B-B; На фіг. 6 зображений переріз Г-Г. 10 На фіг. 7 зображений фіксатор 6; На фіг.8 зображений вид Д на фіксатор 6; На фіг. 9 зображений стартовий бур з додатковою лопатю. Бурова пустотіла шнекова колона 1 в вузлах з'єднання штанг шнеків 2 між собою та стартовим буром 3 містить ніпель 4 та муфту 5, в отворах стінки якої встановлені фіксатори 6. Внутрішній канал 7 колони та стартового бура 3 сполучається з порожниною свердловини через радіальний отвір 8 у нижній частині стартового бура 3. Ніпель 4 на верхньому кінці стартового бура 3, та штанг шнеків 2 має наскрізний осьовий отвір 9, зовнішні шліци 10 та кільцеву проточку 11 для сполучення з фіксаторами 6. В кільцевій проточці 11 рівномірно розташовані радіальні різьбові отвори 12. До кільцевого упорного виступу 13 ніпеля 4 під'єднані, концентрично розташовані, внутрішня труба 15, та зовнішня труба 16, на якій розташована штаба лопаті шнека 17, що доходить до протилежної трубі 16 кромці кільцевого упорного виступу 13. Труби 15 та 16 протилежними кінцями закріплені на муфті 5. Муфта 5 має циліндричну зовнішню форму, а у вн утрішньому ступінчатому концентрично розташованому отворі 18, виконані внутрішні шліци 19. Три рівномірно розташовані прямокутні радіальні отвори-вікна 20 які, коли шнекова колона 1 зібрана, знаходяться навпроти кільцевої проточки 11 в ніпелі 4. Через отвори-вікна 20 заведені та встановлені фіксатори 6. Штаба лопаті шнеку 17 доходить до кромки муфти 5, фіксатори 6 виконані ступінчатими: радіус поверхні 21 дорівнює радіусу зовнішньої поверхні муфти 5, радіус поверхні 22внутрішнього отвору муфти в зоні вікон, радіус поверхні 23- дорівнює радіусу кільцевої проточки 11 у ніпелі 4. Фіксатори 6, попарно стиковані з розпірними елементами 24, що закріплені болтами 25 вгвинченими у різьбові отвори 12 в ніпелі 4. Кожний зуб шліца 19 муфти 5 зроблений окремою деталлю, вставлений та приварений в наскрізному радіальному отворі в муфті (див.фіг.4). Радіальні різьбові отвори 12 виконані навпроти середин западин шліців ніпеля 4 і штаба лопаті шнека радіально обрізана навпроти середини западини шліца 10 ніпеля 4, а з іншого кінця штанги шнека, штаба лопаті шнека обрізана в радіальному напрямку навпроти середини зуба шліца 19 муфти 5. Зовнішня труба 16, має зовнішній діаметр рівний з діаметром упорного кільця 13 ніпеля та діаметром муфти 5, на ніпелі 4 та муфті 5 виконані кільцеві ступінчаті заниження 26, 27 для під'єднання зовнішньої труби, а для стиковки з внутрішньою трубою 15, внутрішній діаметр якої дорівнює, концентрично розташованому в ніпелі отвору 9, в ніпелі та муфті, виконані кільцеві ступінчасті розширення 28, 29, які дорівнють товщині стінки внутрішньої труби 15. Стартовий бур виконаний з двох концентрично розташованих труб- внутрішньої 30 та зовнішньої 31, закріплених зверху на ніпелі 4, знизу зовнішня труба 31 заглушена знімно закріпленим долотом 32 з головкою 33 конічної форми, та в зовнішній трубі 31 виконаний радіальний отвір 8 в якому 11 84955 приварений вихід внутрішньої труби 30, радіальний отвір 8 знаходиться нижче штаби лопаті шнека 34. На штабу лопаті шнека 34 та низ зовнішньої труби 31 закріплений електрозварюванням обмежувальний лист 35, який створює порожнину навпроти радіального отвору 8 з виходом в сторону протилежну напрямку робочого руху стартового бура 3. На головці долота 33 та на штабі лопаті 34 встановлені самозагострювальні твердосплавні зубці 36, а по зовнішній твірній на кромці штабу лопаті шнеків бура виконана твердосплавна наплавка 37, твердосплавні зубці 36 виходять за зовнішню твірну штаби шнека. Фіксатори 6 виконані з циліндричними до середини діаметра ступінчатими проточками 38 на кромках стикування 39, якими фіксатори 6 попарно стиковані з розпірними елементами 24, що мають циліндричну форму. Проточки 40 під ущільнювальні кільця 41 в ніпелі 4 виконані на кінці, біля упорного виступ у і між шліцами та кільцевою проточкою для фіксаторів. В роботі для збирання бурової пустотілої шнекової колони з стартовим буром, ніпелі 4 вставляються в муфти 5, в положенні яке забезпечує збіг кромки штаби лопаті одної і другої секцій шнека 2, а також секції шнека 2 та стартового бура 3 . В отвори-вікна 20 заводяться по два фіксатора 6 та розпірні елементи 24, які закріплені болтами 25 вгвинченими у різьбові отвори 12 в ніпелі 4. Додаткова лопать 42 шнека стартового бура З має ро 12 бочу кромку 43 розташовану діаметрально відносно ріжучій кромці штаби лопаті 34. Долото 32 закріплено на трубі 31 штирем 44. При бурінні осьове навантаження сприймається фіксаторами, а крутильний момент сприймається шліцевим з'єднанням, при вибиранні зазорів в шліцевому з'єднанні фіксатори без зайвого навантаження переміщуються в проточці ніпеля, а при вибиранні зазорів між фіксатором і ніпелем та муфтою від осьового навантаження шліцеве з'єднання без зайвого навантаження переміщується, а ущільнювальні кільця захищають від рідини та бруду, як ззовні, так і зсередини, тому відсутня необхідність приганяти шліцеве з'єднання та фіксатори між собою для перерозподілення навантаження Після закінчення буріння бурова пустотіла шнекова колона підіймається, а через канал в колоні секцій шнеків 2 та стартового бура 3 подається бетонний розчин, який може мати підвищену в'язкість та крупні тверди включення, так як переріз каналу достатній та не має важкопрохідних участків, а завдяки карману, порожнина не забивається грунтом при бурінні Додаткова лопать шнека покращує роботу стартового бура при бурінні твердих пород. Заявник виготовив, випробував і використовує бурові пустотілі шнекові колони та стартові бури описаної конструкції. . 13 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 84955 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDrill hollow auger string with starting drill
Автори англійськоюNikolenko Volodymyr Hryhorovych, Nikolenko Oleksandr Volodymyrovych, Kucherenko Mykola Mykolaiovych
Назва патенту російськоюБуровая полая шнековая колонна со стартовым буром
Автори російськоюНиколенко Владимир Григорьевич, Николенко Александр Владимирович, Кучеренко Николай Николаевич
МПК / Мітки
МПК: E21B 17/04, E21B 10/44
Мітки: буром, колона, стартовим, бурова, пустотіла, шнекова
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-84955-burova-pustotila-shnekova-kolona-z-startovim-burom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Бурова пустотіла шнекова колона з стартовим буром</a>
Попередній патент: Конденсовані піримідони, придатні для лікування й профілактики злоякісного новоутворення
Наступний патент: Спосіб дистанційного визначення характеристик середовища відкритої водойми
Випадковий патент: Спосіб переробки алюмосилікатної сировини