SU1698413A1

SU1698413A1 - Borehole reamer

Info

Publication number: SU1698413A1
Application number: SU894676387A
Authority: SU
Inventors: Всеволод Иоакимович Минаев; Иван Иванович Мазур; Валентин Константинович Свирщевский; Леонид Матвеевич Бобылев
Original assignee: Инженерно-строительный кооператив "Магистраль"
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-12-15

Abstract

Изобретение относитс к горной пром- ти и строительству и м.б. использовано дл сооружени скважин под преп тстви ми как с одновременной прокладкой кожуха или трубопровода, так и без прокладки. Цель - повышение надежности работы. Устройство содержит трубу-лидер (ТЛ) 1, кожух (К) 9, приводной вал 2 и рабочий орган (РО). Последний выполнен в виде конического раскатывающего механизма, на шейках эксцентрикового вала 3 которого расположены конические катки 5. Продольные оси катков 5 расположены под углом к оси РО. Вал 2 скреплен с РО и размещен с возможностью вращени в ТЛ 1 или в К9. Один конец РО соединен с возможностью вращени ТЛ 1 и другой - с К 9. Ребра 10 расположены симметрично относительно оси РО, и их концы закреплены на наружных поверхност х ТЛ 1 и К9. При вращении вала 3 вращаетс и РО, а его катки 5 обкатываютс по забою расшир емой скважины, производ уплотнение грунта в радиальном направлении. При встрече с валуном ребра 10 вдавливают его в грунт или разрушают. 3 илThe invention relates to mining and construction, and m. used for the construction of wells as obstacles with simultaneous laying of the casing or pipeline, and without laying. The goal is to increase the reliability of work. The device contains a pipe-leader (TL) 1, a casing (K) 9, a drive shaft 2 and a working body (PO). The latter is made in the form of a conical rolling mechanism, on the necks of the eccentric shaft 3 of which are located conical rollers 5. The longitudinal axes of the rollers 5 are angled to the axis of PO. Shaft 2 is bonded to the PO and placed rotatably in TL 1 or K9. One end of the RO is rotatably connected to the TL 1 and the other to K 9. The ribs 10 are arranged symmetrically about the axis of the PO, and their ends are fixed on the outer surfaces of the TL 1 and K9. When the shaft 3 rotates, the PO rotates as well, and its rollers 5 roll in along the bottom of the expanding well, compacting the soil in the radial direction. When meeting a boulder, the ribs 10 press it into the ground or destroy it. 3 silt

Description

Изобретение относится к горной промышленности и строительству и может быть использовано для сооружения скважин под препятствиями, как с одновременной прокладкой кожуха или трубопровода, так и без прокладки.The invention relates to mining and construction and can be used for the construction of wells under obstacles, both with simultaneous laying of a casing or pipeline, or without laying.

Цель изобретения - повышение надежности работы.The purpose of the invention is to increase the reliability.

На фиг.1 показана схема строительства криволинейной скважины с одновременной прокладкой трубопровода; на фиг.2 - устройство, продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг,2.Figure 1 shows the construction of a curved well with simultaneous laying of the pipeline; figure 2 is a device, a longitudinal section; in Fig.3Z is a section aa in Fig.2.

Устройство для расширения скважин содержит трубу-лидер 1, в которой установлен на промежуточных опорах (не показаны) с возможностью вращения приводной вал 2. Рабочий орган выполнен в виде раскатывающего механизма с эксцентриковым валом 3, на шейках 4 которого расположены конические катки 5. поодольные оси симметрии расположены под углом 1-6° к продольной оси рабочего органа таким образом, что при вращении вала 3 катки 5 катятся в забое скважины по спирали вокруг продольной оси. Указанный угол определяет шаг катка 5 - подачу его за один оборот вокруг продольной оси рабочего органа. Один конец вала 3 кинематически связан с приводным валом 2, например, посредством муфты 6 и установлен с возможностью вращения на подшипниковой опоре 7 относительно трубы-лидера 1. Другой конец вала 3 установлен с возможностью вращения в опоре для рабочего органа, которая расположена внутри прокладываемого кожуха 9. Труба-лидер 1 и кожух 9 соединены между собой ребрами 10, которые расположены симметрично относительно продольной оси рабочего органа и охватывают рабочий орган. Каждое ребро 10 одним концом закреплено, например, с помощью сварки на внешней боковой поверхности трубы-лидера 1, а другим концом - на внешней боковой поверхности кожуха 9. Диаметр конических катков 5 раскатывающего механизма увеличивается от трубы-лидера к кожуху 9. Приводной вал 2 приводится во вращение от бурового станка 11, который установлен с возможностью перемещения по раме 12, установленном в рабочем котловане 13.Кожух может поддерживаться на весу с помощью, например, трубоукладчиков (не показаны).A device for expanding wells includes a leader pipe 1, in which the drive shaft 2 is mounted on intermediate supports (not shown) with the possibility of rotation. The working body is made in the form of a rolling mechanism with an eccentric shaft 3, on the necks of 4 of which conical rollers are located 5. axial axes symmetries are located at an angle of 1-6 ° to the longitudinal axis of the working body so that when the shaft 3 rotates, the rollers 5 roll in the bottom of the well in a spiral around the longitudinal axis. The specified angle determines the pitch of the roller 5 - feeding it in one revolution around the longitudinal axis of the working body. One end of the shaft 3 is kinematically connected with the drive shaft 2, for example, by means of a clutch 6 and mounted rotatably on the bearing support 7 relative to the leader pipe 1. The other end of the shaft 3 is mounted rotatably in the support for the working body, which is located inside the laid casing 9. The leader pipe 1 and the casing 9 are interconnected by ribs 10, which are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the working body and cover the working body. Each rib 10 is fixed at one end, for example, by welding on the outer side surface of the leader pipe 1, and the other end, on the outer side surface of the casing 9. The diameter of the taper rollers 5 of the rolling mechanism increases from the leader pipe to the casing 9. Drive shaft 2 driven from the drilling machine 11, which is mounted to move along the frame 12 installed in the working pit 13. The casing can be supported by weight using, for example, pipe layers (not shown).

Устройство для расширения скважин может иметь инвентарные секции 14 и 15, соединенные соответственно с трубой-лидером 1 и с кожухом 9, например, с помощью сварки.The device for expanding wells may have inventory sections 14 and 15, respectively connected to the leader pipe 1 and the casing 9, for example, by welding.

Устройство для расширения скважин работает следующим образом.A device for expanding wells works as follows.

Из рабочего котлована 13 с помощью бурового станка 11 пробуривается пионерная скважина до выхода трубы-лидера 1 на поверхность в приемном котловане (не показан). К концу трубы-лидера 1 вместо буровой, головки присоединяют инвентарную секцию 14, к концу секции 15. присоедини ют кожух 9, поддерживаемый трубоукладчиками. Затем включают привод вращения бурового станка 11, который приводит во вращение приводной вал 2 и кинематически соединенный с ним вал 3 рабочего органа. При вращении вала 3 катки 5 обкатываются по забою расширяемой скважины, производя уплотнение грунта в радиальном направлении, осуществляя протаскивание за собой кожуха 9. В случае необходимости дополнительное усилие для протаскивания кожуха 9 можно создавать податчиком бурового станка 11, который передает усилие через трубу-лидер 1 и ребра 10 кожуху 9. При этом рабочий орган разгружен от осевых усилий податчика бурового станка 11. При встрече рабочего органа, например, с валуном катки 5 вдавливают его в грунт, если позволяют размеры валуна. Если размеры валуна не позволяют каткам 5 вдавить его в грунт, то во взаимодействие вступают ребра 10, которые предохраняют катки 5 и весь рабочий орган от поломок. При этом расстояние между соседними рёбрами 10 по периметру рабочего органа определяется расчетным путем с учетом характеристики грунта, диаметра расширяемой скважины, угла конусности катков 5 и их количества. Ребра 10 воспринимают на себя изгибающий момент, возникающий при вписывании системы труба-лидер 1-кожух 9 в заданную криволинейную траекторию, предохраняя от указанных нагрузок рабочий орган, что дополнительно повышает надежность его работы.A pioneer well is drilled from the working pit 13 using a drilling machine 11 until the leader pipe 1 comes to the surface in the receiving pit (not shown). At the end of the leader pipe 1, instead of the drill, the heads are connected to the inventory section 14, to the end of section 15. they are connected to the casing 9 supported by the pipe layers. Then, the rotation drive of the drilling machine 11 is turned on, which drives the drive shaft 2 and the shaft 3 of the working member kinematically connected to it. When the shaft 3 is rotated, the rollers 5 run around the bottom of the expandable well, compacting the soil in the radial direction, pulling the casing 9 behind it. If necessary, additional force to pull the casing 9 can be created by the feeder of the drilling machine 11, which transfers the force through the leader pipe 1 and ribs 10 to the casing 9. In this case, the working body is unloaded from the axial forces of the feeder of the drilling rig 11. When the working body meets, for example, a roller 5, press it into the ground, if the dimensions of the boulder allow. If the dimensions of the boulder do not allow the rollers 5 to press it into the ground, then the ribs 10 enter into the interaction, which protect the rollers 5 and the entire working body from damage. Moreover, the distance between adjacent ribs 10 along the perimeter of the working body is determined by calculation taking into account the characteristics of the soil, the diameter of the expandable well, the taper angle of the rollers 5 and their number. The ribs 10 take on the bending moment that occurs when the leader-pipe 1-casing 9 system is entered into a predetermined curved path, protecting the working body from these loads, which further increases the reliability of its operation.

При расширении скважины без прокладки кожуха 9 устройство работает аналогично. В этом случае кожух 9 не присоединяют к инвентарной секции 15 и последняя при перемещении устройства в грунте выполняет роль стабилизатора направления расширения. Стабилизации направления расширяемой скважины способствует также и наличие ребер 10. В данном случае включение привода податчика бурового станка 11 можно не производить.When expanding the well without laying the casing 9, the device works similarly. In this case, the casing 9 is not connected to the inventory section 15 and the latter, when the device is moved in the ground, acts as a stabilizer of the expansion direction. The stabilization of the direction of the expandable well is also facilitated by the presence of ribs 10. In this case, the drive of the feeder of the drilling rig 11 can be omitted.

Claims

Claim

A device for expanding wells, including a leader pipe, a casing, a working body, one end of which is connected to the leader pipe, and the other to the casing with the possibility of rotation, and a drive shaft fastened to the working body, characterized in that, for the purpose of increase reliability in work, the working body is made in the form of a conical rolling mechanism with an eccentric shaft and with conical rollers mounted on an eccentric shaft, and the longitudinal axes of which are located at an angle to the longitudinal axis of the working body, while bzheno ribs arranged symmetrically relative to the longitudinal axis of the working body, whose ends are fixed to outer surfaces of the leader tube and the casing,