RU197793U1 - Drill Rod for small drilling rigs - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области горного дела, в частности к буровой штанге для малогабаритных буровых установок, которые используются в технологии бурения с промывкой для бестраншейной прокладки труб в стесненных условиях под дорогами и другими инженерными сооружениями, а также данную буровую штангу возможно использовать для создания скважин для забора и подъема грунтовых вод с водоносных горизонтов. Буровая штанга для малогабаритных буровых установок содержит трубчатый корпус с размещенными на его концах жестко зафиксированными запрессованными с применением эпоксидного клея металлическими резьбами, наружный диаметр буровой штанги выполнен от 15 мм до 60 мм, длина буровой штанги от 300 мм до 2000 мм, толщина стенки буровой штанги от 1,5 мм до 5 мм. Техническим результатом является повышение прочности и надежности конструкции буровой штанги для малогабаритных буровых установок в целом. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of mining, in particular to a drill rod for small-sized drilling rigs, which are used in drilling technology with flushing for trenchless pipe laying in cramped conditions under roads and other engineering structures, and this drill rod can also be used to create wells for abstraction and rise of groundwater from aquifers. The drill rod for small-sized drilling rigs contains a tubular body with metal threads mounted rigidly pressed with epoxy adhesive at its ends, the outer diameter of the drill rod is from 15 mm to 60 mm, the length of the drill rod is from 300 mm to 2000 mm, the wall thickness of the drill rod from 1.5 mm to 5 mm. The technical result is to increase the strength and reliability of the design of the drill rod for small drilling rigs in General. 4 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области горного дела, в частности к буровой штанге для малогабаритных буровых установок, которые используются в технологии бурения с промывкой для бестраншейной прокладки труб в стесненных условиях под дорогами и другими инженерными сооружениями, а также данную буровую штангу возможно использовать для создания скважин для забора и подъема грунтовых вод с водоносных горизонтов.The utility model relates to the field of mining, in particular to the drill rod for small drilling rigs, which are used in drilling technology with flushing for trenchless pipe laying in cramped conditions under roads and other engineering structures, and also this drill rod can be used to create wells for abstraction and rise of groundwater from aquifers.

Одной из проблем стоящей перед разработчиками данного вида техники является повышение эксплуатационных характеристик штанг и повышение надежности работы.One of the problems facing the developers of this type of technology is to increase the operational characteristics of the rods and increase the reliability.

Известно, что соединение буровых штанг в буровую колонну, обеспечивающее необходимые герметичность и прочность в процессе сборки и эксплуатации, осуществляется, как правило, по резьбе. Этот тип соединений часто не обладает достаточной герметичностью вследствие наличия зазоров в профилях сопрягаемых элементов.It is known that the connection of drill rods to the drill string, providing the necessary tightness and strength during assembly and operation, is carried out, as a rule, by thread. This type of connection often does not have sufficient tightness due to the presence of gaps in the profiles of the mating elements.

Известно резьбовое соединение труб (RU, 22006703, кл. Е 21 В 17/042, 2003 г.), в котором герметичность достигается за счет дополнительной герметизации резьбовых поверхностей.A threaded pipe connection is known (RU, 22006703, class E 21 B 17/042, 2003), in which the tightness is achieved by additional sealing of the threaded surfaces.

Известно резьбовое соединение для бурильной колонны, состоящей из буровых штанг (RU, 2204684, кл. E 21 B 17/042, 2003 г.), где резьба выполнена конической, вершина наружной резьбы имеет рассчитанный радиус кривизны, при этом толщина материала в уязвимых частях является оптимальной из-за сочетания конической резьбы и закругленного профиля. Однако при этом ослабление напряжений осуществляется преимущественно в местах контакта упорных поверхностей.A threaded joint is known for a drill string consisting of drill rods (RU, 2204684, class E 21 B 17/042, 2003), where the thread is tapered, the top of the external thread has a calculated radius of curvature, while the thickness of the material in vulnerable parts It is optimal due to the combination of tapered threads and a rounded profile. However, in this case, stress relaxation is carried out mainly at the contact points of the thrust surfaces.

За ближайший аналог, прототип принята буровая штанга, описанная в патенте РФ №2679424, опубл.2019, выполненная из НПВХ с запрессованными с добавлением герметика металлическими резьбами по краям, при этом металлические резьбы жестко зафиксированы клепками, диаметр буровой штанги от 35 мм до 45 мм, длина буровой штанги от 1000 мм до 1650 мм, толщина стенки буровой штанги от 2,5 мм до 4 мм или буровая штанга выполнена из алюминия с запрессованными с добавлением герметика металлическими резьбами по краям, при этом металлические резьбы жестко зафиксированы клепками, диаметр буровой штанги от 35 мм до 45 мм, длина буровой штанги от 1000 мм до 1650 мм, толщина стенки буровой штанги от 2 мм до 3,5 мм.For the closest analogue, the prototype adopted the drill rod described in the patent of the Russian Federation No. 2679424, publ. 2019, made of NPVC with metal threads pressed in with the addition of sealant at the edges, while the metal threads are rigidly fixed with rivets, the diameter of the drill rod from 35 mm to 45 mm , the length of the drill rod from 1000 mm to 1650 mm, the wall thickness of the drill rod from 2.5 mm to 4 mm or the drill rod is made of aluminum with metal threads pressed in with the addition of sealant at the edges, while the metal threads are rigidly fixed with rivets, the diameter of the drill rod from 35 mm to 45 mm, the length of the drill rod from 1000 mm to 1650 mm, the wall thickness of the drill rod from 2 mm to 3.5 mm.

Однако этого, как и в вышеупомянутых аналогах, недостаточно для обеспечения прочности и надежности конструкции в целом.However, this, as in the aforementioned analogues, is not enough to ensure the strength and reliability of the structure as a whole.

Предлагаемое техническое решение решает задачу создания буровой штанги с резьбовыми участками на концах для монтажа в буровую колонну, обеспечивающими герметичность и прочность конструкции как при ее монтаже и демонтаже, так и при осуществлении возвратно-поступательного движения вдоль оси бурения в процессе эксплуатации путем выбора оптимальных параметров штанг и резьбового соединения, в частности. The proposed solution solves the problem of creating a drill rod with threaded sections at the ends for installation in a drill string, ensuring tightness and strength of the structure during its installation and dismantling, as well as during the reciprocating movement along the drilling axis during operation by selecting the optimal parameters of the rods and threaded connections, in particular.

Техническим результатом является повышение прочности и надежности конструкции буровой штанги для малогабаритных буровых установок в целом.The technical result is to increase the strength and reliability of the design of the drill rod for small drilling rigs in General.

Технический результат достигается тем, что буровая штанга для малогабаритных буровых установок содержит трубчатый корпус с размещёнными на его концах жестко зафиксированными запрессованными с применением эпоксидного клея металлическими резьбами, наружный диаметр буровой штанги выполнен от 15 мм до 60 мм, длина буровой штанги от 300 мм до 2000 мм, толщина стенки буровой штанги от 1,5 мм до 5 мм. Металлические резьбы выполнены из высокопрочных сплавов. На внешней металлической резьбе расположена резиновая прокладка толщиной 2-3 мм. Трубчатый корпус выполнен из легкого металла или легкого сплава. Трубчатый корпус выполнен из непластифицированного поливинилхлорида.The technical result is achieved by the fact that the drill rod for small-sized drilling rigs contains a tubular body with metal threads placed rigidly pressed using epoxy adhesive at its ends, the outer diameter of the drill rod is made from 15 mm to 60 mm, the length of the drill rod from 300 mm to 2000 mm, wall thickness of the drill rod from 1.5 mm to 5 mm. Metal threads are made of high strength alloys. A 2-3 mm thick rubber gasket is located on the external metal thread. The tubular body is made of light metal or light alloy. The tubular body is made of unplasticized polyvinyl chloride.

Выполнение металлической резьбы из высокопрочных сплавов (например, технический алюминий; дюралюминий; высокопрочный алюминиевый сплав, сплавы на основе меди и др.) и выполнение резьбы запрессованной с применением эпоксидного клея обеспечивает высокую прочность и долговечность соединения. Возможно выполнение резьбы трубной, трапецеидальной, прямоугольной и других форм.The performance of metal threads from high-strength alloys (for example, technical aluminum; duralumin; high-strength aluminum alloy, copper-based alloys, etc.) and the execution of a thread pressed using epoxy glue provides high strength and durability of the connection. It is possible to perform pipe, trapezoidal, rectangular, and other thread forms.

Предпочтительным диаметром буровой штанги выбран диаметр от 15 мм до 60 мм, т.к. при диаметре штанги менее 15 мм возрастает вибрация трубы при бурении, а при диаметре более 60 мм увеличивается вес штанги, предпочтительной длиной буровой штанги выбрана длина от 300 мм до 2000 мм, т.к. при длине штанги больше 2000 мм затруднена работа в узких колодцах, а при длине штанги менее 300 мм, количество штанг для работы значительно увеличивается, предпочтительной толщиной стенки буровой штанги выбрана толщина от 1,5 мм до 5 мм, т.к. при толщине стенки менее 1,5 мм снижается надежность штанги, а при толщине более 5 мм вес штанги значительно увеличивается.The preferred diameter of the drill rod is selected from 15 mm to 60 mm, because when the diameter of the rod is less than 15 mm, the vibration of the pipe increases during drilling, and with a diameter of more than 60 mm the weight of the rod increases, the preferred length of the drill rod is selected from 300 mm to 2000 mm, because when the rod length is more than 2000 mm, it is difficult to work in narrow wells, and if the rod length is less than 300 mm, the number of rods for work increases significantly, the preferred wall thickness of the drill rod is chosen from 1.5 mm to 5 mm, because when the wall thickness is less than 1.5 mm, the reliability of the rod decreases, and with a thickness of more than 5 mm the weight of the rod increases significantly.

Расположение на внешней металлической резьбе резиновая прокладки толщиной 2-3 мм предохраняет от заклинивания резьбы при бурении из-за деформации металла и позволяет без усилий раскручивать штанги.The location on the external metal thread of rubber gaskets with a thickness of 2-3 mm prevents thread jamming during drilling due to metal deformation and allows you to unwind the rods without effort.

На фиг. 1 представлен пример чертежа в разрезе буровой штангис прямоугольной резьбой, которая содержит трубчатый корпус 1, на концах которого имеется внутренняя металлическая резьба 2 и наружняя металлическая резьба 3 с прямоугольной резьбой, при этом резьбы жестко зафиксированы на корпусе 1 металлическими клепками 4, а на внешней металлической резьбе 3 расположена резиновая прокладка 5.In FIG. 1 shows an example of a cross-sectional drawing of a drill stem with a rectangular thread that contains a tubular body 1, at the ends of which there is an internal metal thread 2 and an external metal thread 3 with a rectangular thread, while the threads are rigidly fixed on the body 1 with metal rivets 4, and on the external metal thread 3 is a rubber gasket 5.

Буровую штангу для малогабаритных буровых установок применяют следующим образом.The drill rod for small drilling rigs is used as follows.

Сборка буровых штанг в колонну осуществляется путем последовательного соединения резьбовых участков штанг. Для этого тело первой штанги концом 2 наворачивается на вертлюг бурового устройства, а к наружной резьбе 3 прикрепляется следующая штанга концом 2. Затем на последнюю штангу наворачивается до упора бур и осуществляется бурение. The assembly of drill rods into the string is carried out by connecting the threaded sections of the rods in series. For this, the body of the first rod with the end 2 is screwed onto the swivel of the drilling device, and the next rod with the end 2 is attached to the external thread 3. Then, the drill is screwed onto the last rod until it stops and drilling is carried out.

По мере необходимости глубины бурения на верхнюю штангу наворачивается следующая штанга.As the depth of drilling is necessary, the next rod is screwed onto the upper rod.

После окончания бурения осуществляется разборка колонны штанг в обратной последовательности.After drilling is completed, the rod string is disassembled in the reverse order.

Claims (5)

1. Буровая штанга для малогабаритных буровых установок, содержащая трубчатый корпус с размещенными на его концах жестко зафиксированными запрессованными металлическими резьбами, отличающаяся тем, что металлические резьбы запрессованы с применением эпоксидного клея, при этом наружный диаметр буровой штанги выполнен от 15 мм до 60 мм, длина буровой штанги от 300 мм до 2000 мм, толщина стенки буровой штанги от 1,5 мм до 5 мм.1. A drill rod for small-sized drilling rigs, comprising a tubular body with rigidly fixed pressed metal threads located at its ends, characterized in that the metal threads are pressed using epoxy adhesive, while the outer diameter of the drill rod is made from 15 mm to 60 mm, length drill rod from 300 mm to 2000 mm, wall thickness of the drill rod from 1.5 mm to 5 mm. 2. Буровая штанга для малогабаритных буровых установок по п.1, отличающаяся тем, что металлические резьбы выполнены из высокопрочных сплавов.2. Drill rod for small drilling rigs according to claim 1, characterized in that the metal thread is made of high strength alloys. 3. Буровая штанга для малогабаритных буровых установок по п.1, отличающаяся тем, что на внешней металлической резьбе расположена резиновая прокладка толщиной 2-3 мм.3. The drill rod for small drilling rigs according to claim 1, characterized in that on the external metal thread is a rubber gasket with a thickness of 2-3 mm 4. Буровая штанга для малогабаритных буровых установок по п.1, отличающаяся тем, что трубчатый корпус выполнен из легкого металла или легкого сплава.4. Drill rod for small-sized drilling rigs according to claim 1, characterized in that the tubular body is made of light metal or light alloy. 5. Буровая штанга для малогабаритных буровых установок по п.1, отличающаяся тем, что трубчатый корпус выполнен из непластифицированного поливинилхлорида.5. Drill rod for small-sized drilling rigs according to claim 1, characterized in that the tubular body is made of unplasticized polyvinyl chloride.

Images