RU173105U1 - Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения - Google Patents

Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения Download PDF

Info

Publication number
RU173105U1
RU173105U1 RU2017118582U RU2017118582U RU173105U1 RU 173105 U1 RU173105 U1 RU 173105U1 RU 2017118582 U RU2017118582 U RU 2017118582U RU 2017118582 U RU2017118582 U RU 2017118582U RU 173105 U1 RU173105 U1 RU 173105U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
head
probe
drill
thread
Prior art date
Application number
RU2017118582U
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Алексеевич Капитонов
Алексей Александрович Яшин
Владимир Андреевич Горбовский
Елена Алексеевна Тареева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СЕНСЕ ГНБ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СЕНСЕ ГНБ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СЕНСЕ ГНБ"
Priority to RU2017118582U priority Critical patent/RU173105U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU173105U1 publication Critical patent/RU173105U1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/16Machines for digging other holes in the soil
    • E02F5/18Machines for digging other holes in the soil for horizontal holes or inclined holes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения относится к области строительства трубопроводов методом горизонтально направленного бурения и может быть использована для прокладывания скважины в установке горизонтально направленного бурения.
Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения содержит корпус (1), оснащенный передним большим оголовком (2) с резьбой (3) для присоединения буровой лопатки, задним большим оголовком (4) с резьбой (5) для присоединения буровых штанг, установленный в корпусе (1) пенал (6). Пенал (6) выполнен в виде корпуса (7), оснащенного передним малым оголовком (8) и задним малым оголовком (9). Задний малый оголовок имеет крышку (10), закрывающую посадочное место зонда (11), помещенного в упомянутый пенал (6). Зонд (11) состоит из блока питания, измерительного блока, датчиков, блока обработки и антенного устройства. Передний большой оголовок (2) оснащен резьбой (12) для крепления переднего малого оголовка (8) и фиксации пенала (6) в корпусе (1) буровой головки. Корпус (1) буровой головки и корпус (7) пенала (6) зонда (11) изготовлены из высокопрочного неэлектропроводного диэлектрического материала. Корпус (1) имеет резьбу (13) для соединения с ответной резьбой переднего и заднего больших оголовков (2) и (4). Резьба (13) корпуса (1) перед сборкой диэлектрической буровой головки для машин горизонтально направленного бурения покрывается клеевым составом и после сборки с ответными передним и задним большими оголовками (2) и (4) представляет собой цельную неразборную деталь. Корпус (7) имеет резьбу (14) для соединения с ответной резьбой переднего и заднего малых оголовков (8) и (9). Резьба (14) корпуса (7) перед сборкой пенала (6) покрывается клеевым составом и после сборки с передним и задним малыми оголовками (8) и (9) представляет собой цельную неразборную деталь. Корпус (1) и корпус (7) пенала (6) буровой головки могут быть изготовлены из конструкционного стеклопластика.
Технической проблемой предлагаемого решения является исключение непроизводительного расхода энергии батарей зонда, повышение временного ресурса непрерывного бурения, снижения непроизводительных затрат времени бригады бурильщиков, снижение себестоимости буровых работ, а также расширение арсенала средств аналогичного назначения – создание надежной буровой головки, обеспечивающей указанные выше параметры, и устранение недостатков указанных аналогов.
Техническими результатами заявленной полезной модели являются повышение надежности и эффективности работы буровой головки, увеличение дальности действия системы (пары) зонд-локационного прибора, уменьшение потерь энергии зонда, повышение мощности излучения встроенной антенны при той же энергоемкости автономных источников питания, увеличение дальности передачи сигнала от зонда, исключение конструктивного ослабления буровой головки при передаче крутящего усилия. 3 фиг.

Description

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов методом горизонтально направленного бурения и может быть использована для прокладывания скважины в установке горизонтально направленного бурения.
Известна буровая головка торцевой загрузкой зонда производства компании Vermeer производства США, содержащая корпус, выполненный из металла, корпус имеет сквозные пазы для прохождения электромагнитных волн, с каждой из сторон корпуса имеется резьба для присоединения с передней стороны бурового инструмента, и с задней стороны - приводных штанг. В корпус устанавливается пенал для размещения зонда. На пенал установлены передний малый оголовок и задний малый оголовок. Задний малый оголовок имеет крышку пенала, закрывающую посадочное место (пенал) зонда для отслеживания местоположения буровой головки, зонд, состоящий из блока питания, измерительного блока, включающий датчики, блок обработки, и антенное устройство. Зонд установлен в пластиковый корпус (пенал) [https://gnb1.ru/catalog/instrumenty_i_shtangi_1/burovye_golovki_1/burovye_golovki_2/234837001_burovaya_golovka_s_tortsevoy_zagruzkoy_v_sbore_2_125_16kh20_40kh40/, опубл. 29. 03. 2017 г.]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является буровая головка производства Brewis Engineering Limited c торцевой загрузкой зонда производства Великобритании, содержащая корпус, выполненный из металла, корпус имеет сквозные пазы для прохождения электромагнитных волн, передний большой оголовок с резьбой для присоединения бурового инструмента, задний большой оголовок для присоединения буровых штанг, передний малый оголовок, пенал для размещения зонда, задний малый оголовок, задний малый оголовок имеет крышку, закрывающую пенал (посадочное место для зонда), Зонд устанавливается в корпусе буровой головки и состоит из блока питания, измерительного блока, включающий датчики, блок обработки, и антенное устройство. Зонд установлен в пластиковый корпус (пенал). [http://southernrigging.co.uk/Brewis/pdf/INFOSONDE.pdf, опубл. 18. 11. 2003 г.]
Недостатками данных аналогов буровых головок, выполненных из металла, является существенное поглощение энергии переменного магнитного поля зонда за счет вихревых токов в теле металлической буровой головки, что приводит к снижению ресурса батарей зонда, сокращению времени его рабочего состояния и непроизводительным временным затратам, связанным с необходимостью полного извлечения буровой колонны для замены батарей, затем ее обратного проталкивания. Для увеличения энергии переменного магнитного поля зонда в теле буровой головки прорезаны сквозные пазы. При этом степень поглощения энергии возможно снизить путем увеличения количества щелей, но при этом снижается конструктивная жесткость буровой головки при передаче вращающего усилия на буровой инструмент. Кроме указанных недостатков существует вероятность проникновения сквозь щели к поверхности пластикового корпуса пенала подаваемого к форсункам бурового инструмента бурового раствора и, в конечном счете, к зонду, что приводит к износу последнего абразивными частицами, содержащимися в буровом растворе и выходу из строя.
Технической проблемой предлагаемого решения является исключение непроизводительного расхода энергии батарей зонда, повышение временного ресурса непрерывного бурения, снижения непроизводительных затрат времени бригады бурильщиков, снижение себестоимости буровых работ, а также расширение арсенала средств аналогичного назначения – создание надежной буровой головки, обеспечивающей указанные выше параметры, и устранение недостатков указанных аналогов.
Техническими результатами заявленной полезной модели являются повышение надежности и эффективности работы буровой головки, увеличение дальности действия системы (пары) зонд-локационный прибор, уменьшение потерь энергии зонда, повышение мощности излучения встроенной антенны при той же энергоемкости автономных источников питания, увеличение дальности передачи сигнала от зонда, исключение конструктивного ослабления буровой головки при передаче крутящего усилия.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в буровой головке для машин горизонтально направленного бурения, содержащей корпус, оснащенный передним большим оголовком с резьбой для присоединения буровой лопатки, задним большим оголовком для присоединения буровых штанг, установленный в корпусе пенал, при этом пенал выполнен в виде корпуса, оснащенного передним малым оголовком и задним малым оголовком с крышкой, закрывающей посадочное место зонда, помещенного в упомянутый пенал и состоящего из блока питания, измерительного блока, датчиков, блока обработки и антенного устройства, при этом передний большой оголовок оснащен резьбой для крепления переднего малого оголовка и фиксации пенала в корпусе буровой головки, согласно заявленной полезной модели, корпус буровой головки и корпус пенала зонда изготовлены из высокопрочного неэлектропроводного диэлектрического материала, при этом стенки корпуса выполнены цельными. Корпус и пенал буровой головки могут быть изготовлены из конструкционного стеклопластика.
Известно, что зонд является источником переменного магнитного поля. Изготовление корпуса и пенала из высокопрочного неэлектропроводного диэлектрического материала, например, из конструкционного стеклопластикового материала на основе связующего, усиленного стекловолокном и (или) кварцевым наполнителем по ГОСТ Р 53201-2008, либо из материала, имеющего состав не менее 80% стекловолокно и не более 20% эпоксидная смола [Экспериментальные трубы производства ООО НПП "Завод стеклопластиковых труб", http://zct.ru/products/obsadnye-truby/] или другого аналогичного материала, исключает непроизводительные потери энергии автономных источников электропитания зонда. Энергия автономных источников электропитания зонда не расходуется на преодоление экранирующего электромагнитные поля корпуса из металла, применяемого в аналогах, что, в целом, при тех же параметрах передатчика и встроенной антенны повышает мощность излучения и дальность передачи сигнала от зонда, таким образом, повышает надежность и эффективность работы буровой головки. Выполнение корпуса цельным (отсутствие сквозных пазов) увеличивает конструктивную прочность корпуса и буровой головки при передаче вращающего усилия на буровой инструмент, исключает проникновение подаваемого к форсункам бурового инструмента бурового раствора к поверхности пенала и к зонду, что повышает надежность, безаварийную работу буровой головки (эффективность работы). Кроме того, снижение непроизводительных затрат энергии позволяет увеличить дальность (контролируемую глубину) разрабатываемой методом горизонтально направленного бурения скважины, либо увеличить время непрерывного бурения, а, следовательно, снизить непроизводительные затраты труда и себестоимость выполнения работ.
Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 представлена диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения, вид сверху в разрезе, на фигуре 2 – общий вид в разрезе, на фигуре 3 – диаграмма распространения электромагнитных волн через пенал и корпус, изготовленный из конструкционного стеклопластика.
Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения содержит корпус 1 (фиг.1, 2), оснащенный передним большим оголовком 2 с резьбой 3 (фиг. 1) для присоединения буровой лопатки (на фигуре не показано), задним большим оголовком 4 с резьбой 5 для присоединения буровых штанг (на фигуре не показано), установленный в корпусе 1 пенал 6. Пенал 6 выполнен в виде корпуса 7, оснащенного передним малым оголовком 8 и задним малым оголовком 9. Задний малый оголовок имеет крышку 10, закрывающую посадочное место зонда 11, помещенного в упомянутый пенал 6. Зонд 11 состоит из блока питания (на фигуре не показано), измерительного блока (на фигуре не показано), датчиков (на фигуре не показано), блока обработки (на фигуре не показано) и антенного устройства (на фигуре не показано). Передний большой оголовок 2 оснащен резьбой 12 для крепления переднего малого оголовка 8 и фиксации пенала 6 в корпусе 1 буровой головки. Корпус 1 буровой головки и корпус 7 пенала 6 зонда 11 изготовлены из высокопрочного неэлектропроводного диэлектрического материала. Корпус 1 имеет резьбу 13 для соединения с ответной резьбой переднего и заднего больших оголовков 2 и 4. Резьба 13 корпуса 1 перед сборкой диэлектрической буровой головки для машин горизонтально направленного бурения покрывается клеевым составом и после сборки с ответными передним и задним большими оголовками 2 и 4 представляет собой цельную неразборную деталь. Корпус 7 имеет резьбу 14 для соединения с ответной резьбой переднего и заднего малых оголовков 8 и 9. Резьба 14 корпуса 7 перед сборкой пенала 6 покрывается клеевым составом и после сборки с передним и задним малыми оголовками 8 и 9 представляет собой цельную неразборную деталь. Корпус 1 и корпус 7 пенала 6 буровой головки могут быть изготовлены из конструкционного стеклопластика.
Сборка диэлектрической буровой головки для машин горизонтально направленного бурения осуществляется следующим образом. Передний большим оголовком 2 зажимают на стенде. Далее на обе резьбы 13 сторон корпуса 1 наносят клеевой состав (эпоксидную смолу) и закручивают в передний большой оголовок 2. Аналогичным образом закручивают задний большой оголовок 4 с другой стороны корпуса. Все соединения затягивают ключом. Далее собирают пенал 6. На резьбу 14 корпуса 7 пенала 6 наносят клеевой состав (эпоксидную смолу). Корпус 7 пенала 6, имеющий резьбу 14, накручивают на передний малый оголовок 8 и, с другой стороны, - на задний малый оголовок 9. Все соединения затягивают ключом. Пенал 6 в сборе вкручивают в передний большой оголовок 2, оснащенный резьбой 12 для крепления переднего малого оголовка 8, тем самым, фиксируя пенал 6 в корпусе 1 буровой головки. Все соединения неразборные и представляют собой цельную конструкцию, кроме присоединения крышки 10, закрывающей посадочное место зонда 11. Крышка 10 является съемной и служит для закрывания пенала 6 после установки зонда 11.
Работа диэлектрической буровой головки для машин горизонтально направленного бурения осуществляется следующим образом. Перед выполнением горизонтально направленного бурения просматривают и примерно определяют трассу прокладки коммуникаций и, следовательно, трассу прохождения буровой головки с электронным зондом 11. В корпус 1 диэлектрической буровой головки для машин горизонтально направленного бурения, изготовленной в экспериментальной модели из конструкционного стеклопластика, устанавливают зонд 11 системы локации. Зонд буровой головки бурового инструмента при горизонтально направленном бурении используют для контроля положения буровой головки в процессе бурения под землей. Сигнал зонда в виде переменного магнитного поля определенной частоты, несущий информацию о положении и глубине залегания буровой головки, принимается и обрабатывается приемным устройством на поверхности земли. На переднюю часть накручивают буровую лопатку. К задней части прикручивают первую буровую штангу. Во время бурения к первой штанге прикручивают все последующие, составляющие буровую колонну. Буровая головка постепенно заглубляется, согласно проекту. Путем модуляции переменного магнитного поля зонд передает информацию об угле наклона относительно горизонта, положение относительно оси вращения, внутренней температуре, остаточном заряде батарей автономного электропитания. По силе принимаемого сигналы и направлению вектора силовых линий переменного магнитного поля определяют взаимное расположение зонда и локационного приемника, включая глубину и смещение в плане. При использовании экспериментальной модели диэлектрической буровой головки для машин горизонтально направленного бурения были отмечены следующие положительные результаты: повышение временного ресурса непрерывного бурения, то есть снижение непроизводительных затрат времени бригады бурильщиков, снижение себестоимости буровых работ, значительное увеличение дальности действия системы (пары) зонд-локационный прибор (фиг.3) при сохранении конструктивной прочности корпуса буровой головки при передаче вращающего усилия на буровой инструмент.

Claims (2)

1. Буровая головка для машин горизонтально направленного бурения, содержащая корпус, оснащенный передним большим оголовком с резьбой для присоединения буровой лопатки, задним большим оголовком для присоединения буровых штанг, установленный в корпусе пенал, при этом пенал выполнен в виде корпуса, оснащенного передним малым оголовком и задним малым оголовком с крышкой, закрывающей посадочное место зонда, помещенного в упомянутый пенал и состоящего из блока питания, измерительного блока, датчиков, блока обработки и антенного устройства, при этом передний большой оголовок оснащен резьбой для крепления переднего малого оголовка и фиксации пенала в корпусе буровой головки, отличающаяся тем, что корпус буровой головки и корпус пенала зонда изготовлены из высокопрочного неэлектропроводного диэлектрического материала, при этом стенки корпуса выполнены цельными.
2. Буровая головка для машин горизонтально направленного бурения по п.1, отличающаяся тем, что корпус и корпус пенала зонда изготовлены из конструкционного стеклопластика.
RU2017118582U 2017-05-30 2017-05-30 Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения RU173105U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118582U RU173105U1 (ru) 2017-05-30 2017-05-30 Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118582U RU173105U1 (ru) 2017-05-30 2017-05-30 Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173105U1 true RU173105U1 (ru) 2017-08-11

Family

ID=59633321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118582U RU173105U1 (ru) 2017-05-30 2017-05-30 Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173105U1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698373C1 (ru) * 2018-10-26 2019-08-26 Елена Алексеевна Тареева Программируемый универсальный зонд
RU197793U1 (ru) * 2020-02-20 2020-05-28 Александр Васильевич Селиванов Буровая штанга для малогабаритных буровых установок
RU2778870C1 (ru) * 2022-02-15 2022-08-26 Александр Леонидович Наговицын Устройство для корректируемого по направлению расширения пилотной скважины

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049205C1 (ru) * 1993-03-16 1995-11-27 Научно-технический центр ассоциации предприятий и организаций строительного комплекса "Мосинжстрой" Устройство автоматического управления движением продавливаемого трубопровода
WO2001049965A1 (en) * 2000-01-04 2001-07-12 Hunting Performance, Inc. Integrated transmitter surveying while boring (swb) entrenching powering device for the continuation of a guided bore hole
RU2175368C2 (ru) * 1996-01-11 2001-10-27 Вермир Мэнюфэкчуринг Компани Система обнаружения положения бурильного инструмента, система бестраншейного подземного бурения и способ определения положения бурильного инструмента
US20050205299A1 (en) * 2002-01-14 2005-09-22 Vermeer Manufacturing Company Sonde housing and method of manufacture
RU2549944C1 (ru) * 2014-04-09 2015-05-10 Александр Леонидович Наговицын Электронный зонд для буровых головок установок горизонтально направленного бурения
RU170031U1 (ru) * 2016-12-12 2017-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" (СибАДИ) Установка горизонтально-направленного бурения

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049205C1 (ru) * 1993-03-16 1995-11-27 Научно-технический центр ассоциации предприятий и организаций строительного комплекса "Мосинжстрой" Устройство автоматического управления движением продавливаемого трубопровода
RU2175368C2 (ru) * 1996-01-11 2001-10-27 Вермир Мэнюфэкчуринг Компани Система обнаружения положения бурильного инструмента, система бестраншейного подземного бурения и способ определения положения бурильного инструмента
WO2001049965A1 (en) * 2000-01-04 2001-07-12 Hunting Performance, Inc. Integrated transmitter surveying while boring (swb) entrenching powering device for the continuation of a guided bore hole
US20050205299A1 (en) * 2002-01-14 2005-09-22 Vermeer Manufacturing Company Sonde housing and method of manufacture
RU2549944C1 (ru) * 2014-04-09 2015-05-10 Александр Леонидович Наговицын Электронный зонд для буровых головок установок горизонтально направленного бурения
RU170031U1 (ru) * 2016-12-12 2017-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" (СибАДИ) Установка горизонтально-направленного бурения

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698373C1 (ru) * 2018-10-26 2019-08-26 Елена Алексеевна Тареева Программируемый универсальный зонд
US11048009B2 (en) 2018-10-26 2021-06-29 Elena A. TAREEVA Programmable universal probe
RU197793U1 (ru) * 2020-02-20 2020-05-28 Александр Васильевич Селиванов Буровая штанга для малогабаритных буровых установок
RU2778870C1 (ru) * 2022-02-15 2022-08-26 Александр Леонидович Наговицын Устройство для корректируемого по направлению расширения пилотной скважины

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU173105U1 (ru) Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально направленного бурения
CN109725129B (zh) Tbm隧洞岩体分级方法
MY185256A (en) Methods for gathering marine geophysical data
WO2023050697A1 (zh) 海底四分量节点地震数据采集***及其数据采集方法
CN210666036U (zh) 一种基于锚杆用于安装微震监测传感器的装置
CN111648780A (zh) 一种能有效稳定掘进速度的盾构机异形刀头
WO2018222079A1 (ru) Диэлектрическая буровая головка для машин горизонтально-направленного бурения
CN113830611B (zh) 一种有线导向自动放线装置和方法
CN202417373U (zh) 井下切割器
CN104747198A (zh) 一种刀盘以及盾构机
CN209056902U (zh) 地下电缆防护标志装置
CN203756178U (zh) 一种刀盘以及盾构机
CN204149133U (zh) 多功能地质锤
CN113775309B (zh) 深海运载器岩芯取样运转装置
CN113309506B (zh) 基于孔中电偶极子发射的超前观测方法与装置
JP2016204875A (ja) 海底資源採掘システム
CN104973221A (zh) 一种海锚及生产方法
CN206863236U (zh) 一种地震探测装置
CN203116746U (zh) 中心标板装置
CN209724270U (zh) 一种管内气压开孔钻头
CN209724343U (zh) 一种盾构机搭载超前地质预报装置
CN106596173A (zh) 一种螺旋式山地深孔破岩的钻削工具
CN108981685B (zh) 一种综采工作面采煤机定位装置及其定位方法
CN102955172B (zh) 水上走航式地震勘探方法及装置
CN207553969U (zh) 利于钻进时排水的金刚石复合片取芯钻头