RU217329U1 - RECOVERY EXPANDER FOR RECOVERY WELLS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к расширителям обратного хода бурового станка для разбуривания восстающих пионерных скважин до требуемого диаметра в диапазоне углов наклона их осей к горизонту от 45 до 90 градусов. Расширитель обратного хода для бурения восстающих скважин содержит редуктор, соосные приводные шлицевые штанги-проставки c квадратными буртиками, многолучевой ступенчатый корпус с дисковым инструментом, задний опорный фонарь, опережающую многолучевую коронку с резцовым инструментом и забурником в опережающей скважине, секционный штанговый буровой став с промежуточными опорными фонарями в пионерной скважине. Корпус редуктора выполнен овально-ромбической формы. Ось штангового бурового става параллельна оси соосных приводных шлицевых штанг-проставок с квадратными буртиками. На части верхней наружной поверхности корпуса редуктора жестко закреплен перегрузочный щит. Перегрузочный щит содержит нижнее крепежное основание, верхнее наклонное плоское перекрытие и тонкостенную цилиндрическую стойку, жестко прикрепленные друг к другу, например, сваркой, со сквозным свободным размещением приводной шлицевой штанги-проставки. Нижнее крепежное основание выполнено в виде усеченного диска круглой формы с центральным сквозным отверстием круглой формы и тремя периферийными сквозными крепежными цилиндрическими отверстиями. Верхнее наклонное плоское перекрытие выполнено в виде усеченного диска овальной формы с центральным сквозным отверстием овальной формы. Плоскость верхнего наклонного плоского перекрытия расположена перпендикулярно к фронтальной плоскости проектирования, под углом θ к оси приводной шлицевой штанги-проставки, по величине, превышающей угол естественного откоса насыпных продуктов разрушения ступенчатого забоя многолучевым ступенчатым корпусом с дисковым инструментом, при угле наклона оси скважины к горизонту, равном 90 градусов, образуя минимальную H_min и максимальную H_max высоты корпуса перегрузочного щита. Наружная боковая поверхность тонкостенной цилиндрической стойки имеет форму, конгруэнтную боковой поверхности опережающей скважины с проходным зазором Δ₁. При этом на расстоянии l _п.о. от оси приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком в межцентровом пространстве редуктора L _м.р., плоскостью отсечения, расположенной параллельно данной оси и малой оси овала верхнего наклонного плоского перекрытия, а также перпендикулярно к поверхности нижнего крепежного основания, сформировано прямоугольное проходное окно высотой h₁ и шириной b₁ в тонкостенной цилиндрической стойке между верхним наклонным плоским перекрытием и нижним крепежным основанием перегрузочного щита для размещения отбойного ключа. На наружной боковой поверхности тонкостенной цилиндрической стойки выполнены два боковых окна П-образной формы высотой h₂ и шириной b₂, обращенные в сторону боковой поверхности стенок опережающей скважины для затяжки и раскручивания болтовых соединений нижнего крепежного основания с частью верхней наружной поверхности корпуса редуктора. Обеспечивается защита рабочего пространства опережающей многолучевой коронки с резцовым инструментом и забурником от продуктов разрушения, снижение их переизмельчения и пылеобразования, а также повышение эффективности процессов гравитационного истечения продуктов разрушения в восстающую пионерную скважину при разбуривании расширителем обратного хода до требуемого диаметра дисковым инструментом со ступенчатой схемой разрушения забоя. 6 ил.

The utility model relates to the mining industry, namely to retractors of a drilling rig for drilling rising pioneer wells to the required diameter in the range of inclination angles of their axes to the horizon from 45 to 90 degrees. SUBSTANCE: retractable expander for drilling rising wells contains a gearbox, coaxial drive splined spacer rods with square shoulders, a multibeam stepped body with a disk tool, a rear reference light, a leading multibeam bit with a cutting tool and a bit in the leading hole, a sectional rod drilling string with intermediate support lanterns in a pioneer well. The gearbox housing is made of oval-rhombic shape. The axis of the rod drilling string is parallel to the axis of the coaxial drive splined spacer rods with square collars. An overload shield is rigidly fixed on a part of the upper outer surface of the gearbox housing. The reloading shield contains a lower mounting base, an upper inclined flat ceiling and a thin-walled cylindrical rack, rigidly attached to each other, for example, by welding, with a through free placement of a drive slotted spacer rod. The lower mounting base is made in the form of a truncated round disk with a central round through hole and three peripheral through cylindrical mounting holes. The upper inclined flat roof is made in the form of a truncated oval disk with a central oval through hole. The plane of the upper inclined flat roof is located perpendicular to the frontal design plane, at an angle θ to the axis of the drive splined spacer rod, in magnitude exceeding the angle of repose of bulk destruction products of a stepped bottom hole with a multibeam stepped body with a disk tool, at an angle of inclination of the well axis to the horizon, equal to 90 degrees, forming the minimum H_min and maximum H_max height of the body of the overload shield. The outer side surface of the thin-walled cylindrical column has a shape congruent to the side surface of the leading well with a through clearance Δ₁. However, at a distancel _By.from the axis of the drive splined spacer rod with a square shoulder in the center-to-center space of the gearboxL _m.r., a cut-off plane located parallel to this axis and the minor axis of the oval of the upper inclined flat ceiling, as well as perpendicular to the surface of the lower mounting base, formed a rectangular passage window with a height h₁ and width b₁in a thin-walled cylindrical rack between the upper sloping flat roof and the lower mounting base of the transfer shield to accommodate the jack wrench. On the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack there are two U-shaped side windows with a height h₂ and width b₂, facing the side surface of the walls of the advanced well for tightening and unwinding the bolted connections of the lower mounting base with a part of the upper outer surface of the gearbox housing. EFFECT: protection of the working space of the advanced multi-beam crown with a cutting tool and a pilot bit from destruction products, reduction of their overgrinding and dust formation, as well as an increase in the efficiency of the processes of gravitational outflow of destruction products into the rising pioneer well when drilling with a backstop expander to the required diameter with a disk tool with a stepwise bottomhole destruction scheme . 6 ill.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к расширителям обратного хода бурового станка для разбуривания восстающих пионерных скважин до требуемого диаметра в диапазоне углов наклона их осей к горизонту от 45 до 90 градусов.The utility model relates to the mining industry, namely to retractors of a drilling rig for drilling rising pioneer wells to the required diameter in the range of inclination angles of their axes to the horizon from 45 to 90 degrees.

Известен расширитель обратного хода (Машины и инструмент для бурения скважин на угольных шахтах / М.С.Сафохин, И.Д. Богомолов, Н.М. Скорняков, А.М. Цехин. - М.: Недра, 1985, рис.7.3, с.130-131), включающий соосно расположенные резцовый или дисковый расширитель с многоступенчатым корпусом, задний опорный фонарь, секционный штанговый буровой став с промежуточными опорными фонарями.Known retractor (Machines and tools for drilling wells in coal mines / M.S. Safokhin, I.D. Bogomolov, N.M. Skornyakov, A.M. Tsekhin. - M .: Nedra, 1985, Fig. 7.3 , pp. 130-131), including a coaxially located cutter or disk expander with a multi-stage body, a rear reference lamp, a sectional rod drilling string with intermediate reference lamps.

Недостатком этой конструкции является затруднительное истечение под действием собственного веса продуктов разрушения ступенчатого забоя в пионерную скважину, особенно в зоне нижних уступов разрушения, что снижает эффективность процесса разбуривания обратным ходом.The disadvantage of this design is the difficult outflow under the action of its own weight of the destruction products of the stepped bottomhole into the pioneer well, especially in the area of the lower ledges of destruction, which reduces the efficiency of the reverse drilling process.

Наиболее близким по техническому решению к заявленной полезной модели является расширитель обратного хода для бурения восстающих скважин (патент РФ №189655, МПК E21D 3/00, E21B 7/28, опубл. 29.05.2019, бюл. №16), включающий приводную шлицевую штангу-проставку многолучевого ступенчатого корпуса с дисковым инструментом заднего опорного фонаря, приводную шлицевую штангу-проставку секционного штангового бурового става с промежуточными опорными фонарями, опережающую многолучевую коронку с резцовым инструментом и забурником, редуктор с корпусом овально-ромбическую формы и опорно-центрирующими лыжами в виде опорного фонаря-стабилизатора.The closest in technical solution to the claimed utility model is a reversing expander for drilling rising wells (RF patent No. 189655, IPC E21D 3/00, E21B 7/28, publ. 05/29/2019, bull. No. 16), including a drive splined rod - a spacer of a multi-beam stepped body with a disk tool of a rear support lamp, a drive splined rod-spacer of a sectional rod drill string with intermediate support lamps, an advanced multi-beam bit with a cutting tool and a bit, a gearbox with an oval-rhombic body and support-centering skis in the form of a support stabilizer lamp.

Недостатком прототипа является попадание части продуктов разрушения из забоя многолучевого ступенчатого корпуса с дисковым инструментом через зазор между корпусом редуктора овально-ромбической формы с опорно-центрирующими лыжами на забой опережающей скважины с последующим их переизмельчением опережающей многолучевой коронкой с резцовым инструментом и забурником, что усложняет ее работу, а также затрудняет истечение продуктов разрушения в восстающую пионерную скважину.The disadvantage of the prototype is that part of the destruction products from the bottom of the multi-beam stepped body with a disk tool through the gap between the oval-rhombic gearbox housing with support-centering skis on the bottom of the leading well, followed by their regrinding by the leading multi-beam crown with a cutting tool and a bit, which complicates its work , and also makes it difficult for the destruction products to flow into the rising pioneer well.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении защиты рабочего пространства опережающей многолучевой коронки с резцовым инструментом и забурником от продуктов разрушения, снижении их переизмельчения и пылеобразования, а также повышении эффективности процессов гравитационного истечения продуктов разрушения в восстающую пионерную скважину при разбуривании расширителем обратного хода до требуемого диаметра дисковым инструментом со ступенчатой схемой разрушения забоя.The technical result of the claimed utility model is to ensure the protection of the working space of the leading multi-beam crown with a cutting tool and a drill bit from destruction products, to reduce their overgrinding and dust formation, as well as to increase the efficiency of the processes of gravitational outflow of destruction products into a rising pioneer well when drilling with a reversing expander to the required diameter disk tool with a stepped bottom hole destruction scheme.

Указанный технический результат достигается тем, что расширитель обратного хода для бурения восстающих скважин, содержащий редуктор с корпусом овально-ромбической формы, соосные приводные шлицевые штанги-проставки c квадратными буртиками, многолучевой ступенчатый корпус с дисковым инструментом, задний опорный фонарь, опережающую многолучевую коронку с резцовым инструментом и забурником в опережающей скважине, секционный штанговый буровой став с промежуточными опорными фонарями в пионерной скважине, ось которого параллельна оси соосных приводных шлицевых штанг-проставок с квадратными буртиками, согласно заявленной полезной модели, на части верхней наружной поверхности корпуса редуктора жестко закреплен перегрузочный щит, содержащий нижнее крепежное основание, верхнее наклонное плоское перекрытие и тонкостенную цилиндрическую стойку, жестко прикрепленные друг к другу, например, сваркой, со сквозным свободным размещением приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком многолучевого ступенчатого корпуса с дисковым инструментом, при этом нижнее крепежное основание выполнено в виде усеченного диска круглой формы с центральным сквозным отверстием круглой формы и тремя периферийными сквозными крепежными цилиндрическими отверстиями, а верхнее наклонное плоское перекрытие выполнено в виде усеченного диска овальной формы с центральным сквозным отверстием овальной формы, плоскость которого расположена перпендикулярно к фронтальной плоскости проектирования, под углом θ к оси приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком многолучевого ступенчатого корпуса с дисковым инструментом, по величине превышающей угол естественного откоса насыпных продуктов разрушения ступенчатого забоя многолучевым ступенчатым корпусом с дисковым инструментом, при угле наклона оси скважины к горизонту равным 90 градусов, образуя минимальную H_min и максимальную H_max высоты корпуса перегрузочного щита, вместе с этим наружная боковая поверхность тонкостенной цилиндрической стойки имеет форму конгруэнтную боковой поверхности опережающей скважины с проходным зазором Δ₁, при этом на расстоянии l _п.о. от оси приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком в межцентровом пространстве редуктора L _м.р., плоскостью отсечения, расположенной параллельно данной оси и малой оси овала верхнего наклонного плоского перекрытия, а также перпендикулярно к поверхности нижнего крепежного основания, сформировано прямоугольное проходное окно высотой h₁ и шириной b₁ в тонкостенной цилиндрической стойке, верхнего наклонного плоского перекрытия и нижнего крепежного основания перегрузочного щита для размещения отбойного ключа, кроме того, на наружной боковой поверхности тонкостенной цилиндрической стойки выполнены два боковых окна П-образной формы высотой h₂ и шириной b₂, обращенные в сторону боковой поверхности стенок опережающей скважины для затяжки и раскручивания болтовых соединений нижнего крепежного основания с частью верхней наружной поверхности корпуса редуктора.The specified technical result is achieved by the fact that the retractable expander for drilling rising wells, containing a gearbox with an oval-rhombic body, coaxial drive splined spacer rods with square beads, a multi-beam stepped body with a disk tool, a rear support lamp, an advanced multi-beam crown with a cutting tool and a drill bit in a leading well, a sectional rod drilling string with intermediate support lights in a pioneer well, the axis of which is parallel to the axis of coaxial drive splined spacer rods with square flanges, according to the claimed utility model, an overload shield is rigidly fixed on a part of the upper outer surface of the gearbox housing, containing a lower mounting base, an upper inclined flat ceiling and a thin-walled cylindrical rack, rigidly attached to each other, for example, by welding, with through free placement of a drive slotted spacer rod with a square shoulder of a multi-beam stepped housing with a disk tool, while the lower mounting base is made in in the form of a truncated disk of a round shape with a central through hole of a round shape and three peripheral through fixing cylindrical holes, and the upper inclined flat ceiling is made in the form of a truncated oval disk with a central through hole of an oval shape, the plane of which is located perpendicular to the frontal design plane, at an angle θ to the axis of the drive slotted spacer rod with a square collar of the multi-beam stepped body with a disk tool, which is greater than the angle of repose of the bulk products of destruction of the stepped bottom hole by the multi-beam stepped body with a disk tool, at an angle of inclination of the well axis to the horizon equal to 90 degrees, forming a minimum H_min and maximum H_max the height of the body of the reloading shield, along with this, the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack has a shape congruent to the side surface of the advanced well with a through clearance Δ₁, while at a distancel _By.from the axis of the drive splined spacer rod with a square shoulder in the center-to-center space of the gearboxL _m.r., a cut-off plane located parallel to this axis and the minor axis of the oval of the upper inclined flat ceiling, as well as perpendicular to the surface of the lower mounting base, formed a rectangular passage window with a height h₁ and width b₁in a thin-walled cylindrical rack, the upper inclined flat ceiling and the lower mounting base of the reloading shield for placing a jack wrench, in addition, on the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack, two U-shaped side windows with a height h₂ and width b₂, facing the side surface of the walls of the advanced well for tightening and unwinding the bolted connections of the lower mounting base with a part of the upper outer surface of the gearbox housing.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид расширителя обратного хода для бурения восстающих скважин; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фронтальная проекция перегрузочного щита; на фиг. 4 - вид сверху на перегрузочный щит; на фиг. 5 - вид сбоку на перегрузочный щит; на фиг. 6. - вид по стрелке Б на фиг. 3.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is a general view of a reversing expander for drilling raised wells; in fig. 2 - section A-A in Fig. 1; in fig. 3 - frontal projection of the transfer shield; in fig. 4 - top view of the reloading shield; in fig. 5 - side view of the reloading shield; in fig. 6. - view along arrow B in FIG. 3.

Расширитель обратного хода для бурения восстающих скважин содержит приводные шлицевые штанги-проставки 1 и 2, удаленные друг от друга на межцентровое расстояние L _м.р (фиг. 1, 2), c квадратными буртиками 3 и 4, для многолучевого ступенчатого корпуса 5 с дисковым инструментом 6 заднего опорного фонаря 7 с верхним расположением и для секционного штангового бурового става 8 с промежуточными опорными фонарями 9 с нижним расположением. При этом приводные шлицевые штанги-проставки 1 и 2 расположены в вертикальной плоскости параллельно друг другу.Reverse expander for drilling rising wells contains drive splined rod-spacers 1 and 2, spaced from each other by a center-to-center distanceL _m.r. (Fig. 1, 2), with square beads 3 and 4, for a multi-beam stepped body 5 with a disk tool 6 of a rear support lamp 7 with an upper location and for a sectional rod drill string 8 with intermediate support lamps 9 with a lower location. When this drive slotted rod-spacers 1 and 2 are located in a vertical plane parallel to each other.

Неотъемлемыми частями расширителя обратного хода являются сносная с приводной шлицевой штангой-проставкой 1 многолучевая коронка 10 (фиг. 1) с резцовым инструментом 11, забурником 12 со стороны наружной поверхности редуктора 13 с корпусом овально-ромбической формы и опорно-центрирующими лыжами 14, обращенной в сторону опережающей многолучевой коронки 10. На части верхней наружной поверхности корпуса редуктора 13 жестко закреплен перегрузочный щит 15 (фиг. 1, 2), содержащий нижнее крепежное основание 16 (фиг. 3, 5, 6), верхнее наклонное плоское перекрытие 17 (фиг. 3-6) и тонкостенную цилиндрическую стойку 18 (фиг. 3, 5, 6), жестко прикрепленные друг к другу, например, сваркой. При этом во внутреннем пространстве перегрузочного щита 15 обеспечено сквозное свободное размещение приводной шлицевой штанги-проставки 1 c квадратным буртиком 3 многолучевого ступенчатого корпуса 5 с дисковым инструментом 6. Нижнее крепежное основание 16 выполнено в виде усеченного диска круглой формы с центральным сквозным отверстием 19 (фиг. 3) круглой формы и тремя периферийными сквозными крепежными цилиндрическими отверстиями 20 (фиг. 3, 4). Верхнее наклонное плоское перекрытие 17 выполнено в виде усеченного диска овальной формы с центральным сквозным отверстием 21 (фиг. 3-6) овальной формы, плоскость которого расположена перпендикулярно к фронтальной плоскости проектирования, под углом θ (фиг. 1) к оси приводной шлицевой штанги-проставки 1 c квадратным буртиком 3. По величине углом θ превышает угол естественного откоса насыпных продуктов разрушения 22 ступенчатого забоя 23 многолучевым ступенчатым корпусом 5 с дисковым инструментом 6, при угле наклона оси скважины к горизонту равным 90 градусов, образуя минимальную H_min и максимальную H_max высоты (фиг. 1, 3, 5) корпуса перегрузочного щита 15. Вместе с этим наружная боковая поверхность тонкостенной цилиндрической стойки 18 имеет форму конгруэнтную боковой поверхности опережающей скважины 24 (фиг. 1, 2) с проходным зазором Δ₁. При этом на расстоянии l _п.о. (фиг. 1, 2) от оси приводной шлицевой штанги-проставки 1 c квадратным буртиком 3 в межцентровом пространстве L _м.р. редуктора 13, плоскостью отсечения, расположенной параллельно данной оси и малой оси овала верхнего наклонного плоского перекрытия 17, а также перпендикулярно к поверхности нижнего крепежного основания 16, сформировано прямоугольное проходное окно 25 (фиг. 5, 6). Таким образом, высота h₁ и ширина b₁ проходного окна 25 в тонкостенной цилиндрической стойке 18, верхнего наклонного плоского перекрытия 17 и нижнего крепежного основания 16 обеспечивают свободное пространство для размещения в перегрузочном щите 15 отбойного ключа. Кроме того, на наружной боковой поверхности тонкостенной цилиндрической стойки 18 выполнены два боковых окна 26 П-образной формы (фиг. 3) высотой h₂ и шириной b₂, обращенные в сторону боковой поверхности стенок опережающей скважины 24 для затяжки и раскручивания болтовых соединений нижнего крепежного основания 16 с частью верхней наружной поверхности корпуса редуктора 13.Integral parts of the reversal expander are a multi-beam crown 10 (Fig. 1) with a drive slotted rod-spacer 1 with a cutting tool 11, a drill bit 12 on the side of the outer surface of the gearbox 13 with an oval-rhombic body and support-centering skis 14 facing the side of the advanced multi-beam crown 10. On the part of the upper outer surface of the gearbox housing 13, a transfer shield 15 (Fig. 1, 2) is rigidly fixed, containing a lower mounting base 16 (Fig. 3, 5, 6), an upper inclined flat ceiling 17 (Fig. 3-6) and a thin-walled cylindrical post 18 (Fig. 3, 5, 6), rigidly attached to each other, for example, by welding. At the same time, in the internal space of the transfer shield 15, a through free placement of a drive splined spacer bar 1 with a square shoulder 3 of a multi-beam stepped housing 5 with a disk tool 6 is provided. The lower mounting base 16 is made in the form of a truncated round disk with a central through hole 19 (Fig. 3) round shape and three peripheral through fixing cylindrical holes 20 (Fig. 3, 4). The upper inclined flat ceiling 17 is made in the form of a truncated oval disk with a central through hole 21 (Fig. 3-6) of an oval shape, the plane of which is located perpendicular to the frontal design plane, at an angle θ (Fig. 1) to the axis of the drive splined rod - spacers 1 with a square collar 3. The angle θ exceeds the angle of repose of bulk destruction products 22 of the stepped bottomhole 23 of the multibeam stepped body 5 with the disk tool 6, with the angle of inclination of the well axis to the horizon equal to 90 degrees, forming the minimum H_min and maximum H_max height (Fig. 1, 3, 5) of the body of the reloading shield 15. At the same time, the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack 18 has the shape of a congruent side surface of the advance well 24 (Fig. 1, 2) with a clearance gap Δ₁. However, at a distancel _By.(Fig. 1, 2) from the axis of the drive slotted rod-spacer 1 with a square shoulder 3 in the center-to-center spaceL _m.r. reducer 13, with a cutting plane located parallel to this axis and the minor axis of the oval of the upper inclined flat ceiling 17, as well as perpendicular to the surface of the lower mounting base 16, a rectangular passage window 25 is formed (Fig. 5, 6). Thus, the height h₁ and width b₁ a passage window 25 in a thin-walled cylindrical rack 18, the upper inclined flat ceiling 17 and the lower mounting base 16 provide free space for placement in the reloading shield 15 of the jack wrench. In addition, on the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack 18, two side windows 26 of U-shaped shape (Fig. 3) are made with a height h₂ and width b₂, facing the side surface of the walls of the leading well 24 for tightening and unwinding the bolted connections of the lower mounting base 16 with a part of the upper outer surface of the gearbox housing 13.

Максимальный радиус луча R _л..max. (фиг. 1, 2) с дисковым инструментом 6 на многолучевом ступенчатом корпусе 5 равен сумме межцентрового расстояния L _м.р. между параллельными осями входного и выходного валов редуктора 13 и радиуса R _п.с.. пионерной скважины 27. Минимальный радиус луча R _л..min (фиг. 1) с дисковым инструментом 6 равен сумме радиуса луча R _л.к..max. опережающей многолучевой коронки 10 и ширины уступа разрушения B _i.Maximum Beam RadiusR _l..max. (Fig. 1, 2) with a disk tool 6 on a multi-beam stepped body 5 is equal to the sum of the center-to-center distanceL _m.r. between the parallel axes of the input and output shafts of the gearbox 13 and the radiusR _ps. pioneer well 27. Minimum Beam RadiusR _l..min (Fig. 1) with disk tool 6 is equal to the sum of the beam radiusR _l.k..max. leading multi-beam crown 10 and the width of the ledge destructionB _i.

Корпус редуктора 13 (фиг. 1, 2) овально-ромбической формы шириной B _к размещен в зоне продольного коридора шириной B _з (фиг. 2), образуемой пересечением двух параллельных восстающих скважин, соответственно, пионерной 27 и опережающей 24, превышающей ширину B _к. Между наружной боковой поверхностью корпуса редуктора 13 овально-ромбической формы и стенкой пионерной скважины 27 в зоне опорно-центрирующих лыж 14 обеспечен зазор Δ₂ (фиг. 2) для прохождения продуктов разрушения 22.The gearbox housing 13 (Fig. 1, 2) of an oval-rhombic shape with a width B _to is placed in the zone of a longitudinal corridor with a width of B _C (Fig. 2), formed by the intersection of two parallel rising wells, respectively, pioneer 27 and leading 24, exceeding the width B _to . Between the outer side surface of the gearbox housing 13 of oval-rhombic shape and the wall of the pioneer well 27 in the area of the support-centering skis 14, a gap Δ ₂ (Fig. 2) is provided for the passage of destruction products 22.

Продукты разрушения 22 (фиг. 1, 2) расположены: на забое 28 многолучевой коронки 10 в опережающей скважине 24; на ступенчатом забое 23 многолучевого ступенчатого корпуса 5 с дисковым инструментом 6 и максимальным радиусом луча R _л..max., формирующим рабочую поверхность стенок скважины 29 требуемого диаметра; на наружной поверхности верхнего наклонного плоского перекрытия 17 перегрузочного щита 15; в пионерной скважине 27. При этом основными параметрами ступенчатого забоя 23 расширяемой скважины являются: радиус R _i (фиг. 2) траектории перекатывания дискового инструмента 6 по уступу расширяемой скважины, высота уступа H _i и шаг разрушения B _i (фиг. 1).Destruction products 22 (Fig. 1, 2) are located: at the bottom 28 of the multibeam crown 10 in the leading well 24; on the stepped face 23 of the multi-beam stepped body 5 with the disk tool 6 and the maximum beam radius R _l..max. forming the working surface of the walls of the well 29 of the required diameter; on the outer surface of the upper inclined flat ceiling 17 of the transfer shield 15; in the pioneer well 27. In this case, the main parameters of the stepped bottomhole 23 of the expandable well are: the radius R _i (Fig. 2) of the trajectory of rolling the disk tool 6 along the bench of the expandable well, the height of the bench H _i and the destruction step B _i (Fig. 1).

Работа полезной модели расширителя обратного хода для бурения восстающих скважин, осуществляется следующим образом (фиг. 1, 2).The work of the useful model of the reversing expander for drilling rising wells is carried out as follows (Fig. 1, 2).

Первоначально осуществляют двухэтапный процесс забуривания.Initially, a two-stage drilling process is carried out.

Перед началом первого этапа забуривания в приемном рабочем пространстве, например, вышележащего штрека, после выхода, в которое из пионерной скважины расширителя прямого хода, его демонтируют, а на почву устанавливают и закрепляют опорно-центрирующую платформу. Затем на нее при помощи грузоподъемного устройства, например, на монорельсовой дороге, устанавливается и центрируется корпус предварительно собранного редуктора 13. После этого приводная шлицевая штанга-проставка 2 c квадратным буртиком 4 секционного штангового бурового става 8 с промежуточными опорными фонарями 9, с помощью механизма подачи и вращения бурового станка, свинчивается с входным валом со стороны части верхней наружной поверхности корпуса редуктора 13.Before the start of the first stage of drilling in the receiving working space, for example, the overlying drift, after the exit, into which the straight-run expander is dismantled from the pioneer well, and the support-centering platform is installed and fixed on the soil. Then, with the help of a lifting device, for example, on a monorail, the body of the pre-assembled gearbox 13 is installed and centered. and rotation of the drilling rig, is screwed with the input shaft from the side of the upper outer surface of the gearbox housing 13.

Далее производят процесс предварительной сборки опережающей многолучевой коронки 10 с резцовым инструментом 11 и забурником 12 с выходным валом со стороны нижней поверхности корпуса редуктора 13. Затем прикрепляют перегрузочный щит 15 (фиг. 1) нижним крепежным основанием 16 (фиг. 3) к части верхней наружной поверхности корпуса редуктора 13 (фиг. 1) посредством затяжки болтовых соединений в трех периферийных сквозных крепежных цилиндрических отверстиях 20 (фиг. 3, 4). Для эффективного процесса затяжки, на наружной боковой поверхности тонкостенной цилиндрической стойки 18 перегрузочного щита 15 выполнены, с одной стороны прямоугольное проходное окно 25 (фиг. 5, 6) высотой h₁ и шириной b₁, а с другой стороны два боковых окна 26 П-образной формы (фиг. 3) высотой h₂ и шириной b₂. Затем через центральное сквозное отверстие 21 (фиг. 3-6) овальной формы верхнего наклонного плоского перекрытия 17, во внутренне пространство смонтированного перегрузочного щита 15 (фиг. 1), свободно задвигается приводная шлицевая штанга-проставка 1 c квадратным буртиком 3 и свинчивается с резьбовым замковым соединением хвостовика выходного вала редуктора 13.Next, the process of pre-assembly of the leading multi-beam crown 10 with a cutting tool 11 and a drill bit 12 with an output shaft from the side of the lower surface of the gearbox housing 13 is carried out. the surface of the gearbox housing 13 (Fig. 1) by tightening the bolted connections in three peripheral through fixing cylindrical holes 20 (Fig. 3, 4). For an efficient tightening process, on the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack 18 of the transfer shield 15, on the one hand, a rectangular passage window 25 (Fig. 5, 6) with a height h ₁ and a width b ₁ , and on the other hand, two side windows 26 P- shaped (Fig. 3) height h ₂ and width b ₂ . Then, through the central through hole 21 (Fig. 3-6) of the oval shape of the upper inclined flat ceiling 17, into the internal space of the mounted transfer shield 15 (Fig. 1), the drive slotted rod-spacer 1 with a square shoulder 3 is freely retracted and screwed with a threaded locking connection of the gearbox output shaft shank 13.

После этого переходят к процессу забуривания опережающей многолучевой коронки 10 с резцовым инструментом 11 и забурником 12, путем передачи от секционного штангового бурового става 8 с промежуточными опорными фонарями 9, поступательного осевого перемещения со скоростью V_п и вращательного перемещения со скоростью n₁, приводной шлицевой штанге-проставке 2 c квадратным буртиком 4. При этом осевое перемещение со скоростью V_п передается через подшипниковые опоры входного приводного вала-шестерни редуктора 13. Совместно с корпусом редуктора 13, опережающая многолучевая коронка 10 с резцовым инструментом 11 и забурником 12, получает осевое перемещение со скоростью V_п, а через выходное зубчатое колесо на шлицевой втулке, относительное вращательное движение с частотой n₂. При силовом контакте резцового инструмента 11, забурника 12 и опережающей многолучевой коронки 10, происходит разрушение поверхности забоя 28 опережающей скважины 24. В процессе забуривания опережающей скважины 24 опережающей многолучевой коронкой 10 на глубину равную сумме l _н+H_max, первый этап процесса забуривания завершается, и на свободный шлицевой участок последовательно собирают многолучевой ступенчатый корпус 5 с дисковым инструментом 6, и прикрепляют задний опорный фонарь 7, с габаритной длиной l _в - H_max.After that, they proceed to the process of drilling a leading multi-beam crown 10 with a cutting tool 11 and a drill bit 12, by transferring from a sectional rod drill string 8 with intermediate support lights 9, translational axial movement at a speed V _p and rotational movement at a speed n ₁ , drive splined rod - spacer 2 with a square shoulder 4. In this case, axial movement at a speed V _p is transmitted through the bearing supports of the input drive shaft-gear of the gearbox 13. Together with the gearbox housing 13, the leading multi-beam crown 10 with the cutting tool 11 and the drill bit 12 receives axial movement with speed V _p , and through the output gear on the splined sleeve, the relative rotational movement with a frequency n ₂ . When the power contact of the cutting tool 11, the pilot bit 12 and the leading multi-beam crown 10 , the bottomhole surface 28 of the leading _{well 24} is destroyed. and on the free splined section, a multi-beam stepped housing 5 is sequentially assembled with a disk tool 6, and a rear reference lamp 7 is attached, with an overall length l _in - H _max .

Второй этап забуривания производится на глубину равную или превышающую длину l _в верхней шлицевой секции, до формирования поверхности ступенчатого забоя 23 расширяемой скважины с параметрами: минимальный R _л..min и максимальный R _л..max радиусы лучей; промежуточный R _i радиус лучей с дисковым инструментом; высота уступа H _i и шаг разрушения B _i (фиг. 1, 2). Далее осуществляется установившейся режим расширения пионерной скважины 27, в направлении ее устья, в зону рабочего пространства бурового станка, при посекционном сокращении секционного штангового бурового става 8 с промежуточными опорными фонарями 9.The second stage of drilling is carried out to a depth equal to or greater than the length l _in the upper slotted section, until the surface of the stepped bottom hole 23 of the expandable well is formed with the following parameters: minimum R _{l ..min} and maximum R _{l ..max} beam radii; intermediate R _i radius of the beams with a disk tool; ledge height H _i and destruction step B _i (Fig. 1, 2). Further, the steady-state expansion mode of the pioneer well 27 is carried out, in the direction of its mouth, into the zone of the working space of the drilling rig, with sectional reduction of the sectional rod drill string 8 with intermediate support lights 9.

К тому же продукты разрушения 22 (фиг. 1, 2), под действием гравитационных сил, раздельными потоками истекают с уступов ступенчатого забоя 23, через наружную поверхность верхнего наклонного плоского перекрытия 17 (фиг. 3) перегрузочного щита 15 (фиг. 1, 2), и через поверхность забоя 28 опережающей скважины 24 в пространство рабочей поверхности пионерной скважины 27, и далее к ее устью.In addition, the destruction products 22 (Fig. 1, 2), under the action of gravitational forces, flow in separate streams from the ledges of the stepped face 23, through the outer surface of the upper inclined flat ceiling 17 (Fig. 3) of the transfer shield 15 (Fig. 1, 2 ), and through the bottomhole surface 28 of the advanced well 24 into the space of the working surface of the pioneer well 27, and further to its mouth.

Таким образом, реализация полезной модели позволяет обеспечить защиту рабочее пространства опережающей многолучевой коронки с резцовым инструментом и забурником от продуктов разрушения, снизить их переизмельчение и пылеобразование, а также повысить эффективность процессов гравитационного истечения продуктов разрушения в восстающую пионерную скважину при разбуривании обратным ходом до требуемого диаметра дисковым инструментом со ступенчатой схемой разрушения забоя.Thus, the implementation of the utility model makes it possible to protect the working space of the leading multi-beam crown with a cutting tool and a drill bit from destruction products, reduce their overgrinding and dust formation, and also increase the efficiency of the processes of gravitational outflow of destruction products into a rising pioneer well when drilling back to the required diameter with a disk a tool with a stepped bottom hole destruction scheme.

Claims (1)

Расширитель обратного хода для бурения восстающих скважин, содержащий редуктор с корпусом овально-ромбической формы, соосные приводные шлицевые штанги-проставки c квадратными буртиками, многолучевой ступенчатый корпус с дисковым инструментом, задний опорный фонарь, опережающую многолучевую коронку с резцовым инструментом и забурником в опережающей скважине, секционный штанговый буровой став с промежуточными опорными фонарями в пионерной скважине, ось которого параллельна оси соосных приводных шлицевых штанг-проставок с квадратными буртиками, отличающийся тем, что на части верхней наружной поверхности корпуса редуктора жестко закреплен перегрузочный щит, содержащий нижнее крепежное основание, верхнее наклонное плоское перекрытие и тонкостенную цилиндрическую стойку, жестко прикрепленные друг к другу, например, сваркой, со сквозным свободным размещением приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком многолучевого ступенчатого корпуса с дисковым инструментом, при этом нижнее крепежное основание выполнено в виде усеченного диска круглой формы с центральным сквозным отверстием круглой формы и тремя периферийными сквозными крепежными цилиндрическими отверстиями, а верхнее наклонное плоское перекрытие выполнено в виде усеченного диска овальной формы с центральным сквозным отверстием овальной формы, плоскость которого расположена перпендикулярно к фронтальной плоскости проектирования, под углом θ к оси приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком многолучевого ступенчатого корпуса с дисковым инструментом, по величине превышающим угол естественного откоса насыпных продуктов разрушения ступенчатого забоя многолучевым ступенчатым корпусом с дисковым инструментом, при угле наклона оси скважины к горизонту, равном 90 градусов, образуя минимальную H_min и максимальную H_max высоты корпуса перегрузочного щита, вместе с этим наружная боковая поверхность тонкостенной цилиндрической стойки имеет форму конгруэнтную боковой поверхности опережающей скважины с проходным зазором Δ₁, при этом на расстоянии l _п.о. от оси приводной шлицевой штанги-проставки c квадратным буртиком в межцентровом пространстве L _м.р. редуктора, плоскостью отсечения, расположенной параллельно данной оси и малой оси овала верхнего наклонного плоского перекрытия, а также перпендикулярно к поверхности нижнего крепежного основания, сформировано прямоугольное проходное окно высотой h₁ и шириной b₁ в тонкостенной цилиндрической стойке между верхним наклонным плоским перекрытием и нижним крепежным основанием перегрузочного щита для размещения отбойного ключа, кроме того, на наружной боковой поверхности тонкостенной цилиндрической стойки выполнены два боковых окна П-образной формы высотой h₂ и шириной b₂, обращенные в сторону боковой поверхности стенок опережающей скважины для затяжки и раскручивания болтовых соединений нижнего крепежного основания с частью верхней наружной поверхности корпуса редуктора.Reverse expander for drilling rising wells, containing a gearbox with an oval-rhombic body, coaxial drive splined spacer rods with square flanges, a multi-beam stepped body with a disk tool, a rear reference lamp, a leading multi-beam crown with a cutting tool and a bit in the lead hole, sectional rod drilling string with intermediate support lights in a pioneer well, the axis of which is parallel to the axis of coaxial drive splined spacer rods with square flanges, characterized in that a reloading shield is rigidly fixed on a part of the upper outer surface of the gearbox housing, containing a lower mounting base, an upper inclined flat ceiling and thin-walled cylindrical post, rigidly attached to each other, for example, by welding, with through free placement of a drive slotted spacer rod with a square shoulder of a multi-beam stepped body with a disk tool, while the lower mounting base is made in the form of a truncated round disk with a central through a round hole and three peripheral through fixing cylindrical holes, and the upper inclined flat ceiling is made in the form of a truncated oval disk with a central oval-shaped through hole, the plane of which is perpendicular to the frontal design plane, at an angle θ to the axis of the drive slotted rod-spacer c a square _shoulder of a multi-beam stepped _body with a disk tool, in magnitude exceeding the angle of repose of bulk products of destruction of a stepped bottom hole; shield, along with this, the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack has a shape congruent to the side surface of the leading well with a clearance gap Δ ₁ , while at a distance l _p.o. from the axis of the drive splined rod-spacer with a square shoulder in the center-to-center space L _m.r. reducer, with a cutting plane located parallel to this axis and the minor axis of the oval of the upper inclined flat ceiling, and also perpendicular to the surface of the lower mounting base, a rectangular passage window with a height h ₁ and a width b ₁ is formed in a thin-walled cylindrical rack between the upper inclined flat ceiling and the lower mounting the base of the reloading shield for placing a jack wrench, in addition, on the outer side surface of the thin-walled cylindrical rack, two U-shaped side windows with a height h ₂ and a width b ₂ are made, facing the side surface of the walls of the advanced well for tightening and unwinding the bolted connections of the lower fixing bases with a part of the upper outer surface of the gearbox housing.

Images