SE538237C2 - Vätskedriven sänkborrmaskin med indexering medelst intermittent trycksättning - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Foreliggande uppfinning avser en sankborrmaskin som via en borrstrang drivs av ett vatskeflode. Den innefattande ett hus med ett slagverk, en borrkrona axiellt rorligt monterad i en kronhylsa som Jr vridbart lagrad I huset, slagverket anordnat med en slagkolv med en kolvyta anordnad att si5 p5 en nacke p5 borrkronan, och en vend far att styra slagkolven fram och ater mellan ett utg5ngslage och ett andlage, varvid siagkolvens ventil vaxelvis trycksatter och avlastar ett tryckrum som vid tryckbelastning driver slagkolven fram5t, huset vidare innefattande en vatskedriven rotationsmotor av vingmotortyp innefattande tryckrum med vingar som Yid tryckbelastning roterar borrkronan. En flodesvag for fiddet till rotationsmotorns tryckrum oppnas ay slagkolyens ventil nar ventilen stanger flociesvagen till slagkolyens tryckrum.

Description

VATSKEDRIVEN SANKBORRMASKIN MED INDEXERING MEDELST INTERMITTENT TRYCKSATTNING.

TEKNISKT OMRADE Foreliggande uppfinning avser en vatskedriven sankborrmaskin innefattande ett hus, en borrkrona vridfast monterad i en kronhylsa, ett slagverk med en slagkolv anordnad att sI5 p en nacke p5 borrkronan och en till huset anordnad vatskedriven vingmotor far rotation av borrkronan.

BAKGRUND Vatskedrivna sankborrmaskiner av detta slag anvands ofta med borror som skarvas ihop.

Vatskan som driver slagen och rotationen leds genom (Oren. Ett annat satt att leda drivvatskan Sr genom s.k. coiled tubing, ett flexibelt borrrir som hasplas av en rulle. Fordelen med att anvanda ett flexibelt ror Sr att borrningens riktning kan styras, samt att borrningen gar snabbare tack vare att roret inte behover skarvas.

Nackdelen med denna typ av vatskedrivna sankborrmaskiner Sr komplicerade ventilsystem m5ste anvandas for att 5stadkomma en sl5ende och roterande rorelse. En annan nackdel Sr att borrkronan kan med en s5dan rarelse dra borrester, s.k. borrkax med sig i rotationen, vilket innebar att borrkronan ncits kraftigt, samt att borrkronan riskerar att kilas fast.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med den fareliggande uppfinningen Sr att erbjuda en vatskedriven sankborrmaskin av det slag som har en intermittent roterande motor som trycksatts av flode frAn slagverket.

Detta syfte 5stadkomnnes genom att rotationsmotorn och slagverket Sr sammanbyggda I ett maskinhus till vilket flodet leds och via ventiler intermittent trycksatter rotationsmotorn.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar en sidovy av en sankborrmaskin enligt uppfinningen Figur 2 visar ett snitt taget genom rotationsmotorn hos sankborrmaskinen fran figur 1 1 BESKRIVNING AV UTFORINGSFORMER Den vatskedrivna sankborrmaskinen 1 som visas i figur 1 uppvisar ett maskinhus 2 med ett slagverk 3, en rotationsmotor 4 och en borrkrona 5. Maskinhuset 2 innefattar ett I5ngstrackt ror med en kopplingsdel eller anslutning 6 till vilken en ej visad borrstrang, exempelvis i form av ett borror eller en coil, är ansluten. En trycksatt fluid, exempelvis vatten, luft eller mud, harefter kallad vatska, leds fran en ej visad kalla via borrstrangen in i anslutningen 6 for drivning av sankborrmaskinen 1. Vid borrning Jr saledes hela maskinhuset 2 infort i borrh5let med borrkronan riktad mot borrh5lets botten och borrstrangen strackande sig ut ut borrhalet sammankopplad med en [calla far en trycksatt fluid.

Till maskinhusets 2 ena ande 7, i anslutning till kopplingsdelen 6, är ett slagverk 3 anordnat.

Slagverket 3 innefattar en slagkolv 8 som drivs via vatskeflodet. Slagkolven 8 är utformad som en axel med en ansats A och en genomg5ende kanal 9. Vatskeflridet leds via en ventil 10 som omvaxlande oppnar och stanger flodet nar slagkolven 8 frirflyttas mellan sitt utg5ngslage 11 och sitt andlage 12, och darmed omvaxlande trycksatter och avlastar ett tryckrum 13. Ventilen 10 kan innefatta en slidventil, men aven andra typer av ventiler kan anvandas. Exempelvis kan en port oppnas av slagkolven nar slagkolven bringas i rorelse. Tryckrummet 13 Jr 55 utformat att trycket fra'n vatskan driver slagkolven 8 mot borrkronan 5. Slagkolven 8 är axiellt styrd med hjalp av exempelvis bussningar 14 som till5ter att slagkolven 8 forflyttas mellan sitt utg5ngslage 11 och sitt andlage 12. Andlaget 12 uppvisar ett sate S mot vilket slagkolvens ansats bottnar.

Till maskinhusets 2 andra ande 15 Jr anordnat en borrkrona 5 med en hals 16 som sticker in i maskinhuset 2. Borrkronans 5 hals 16 uppvisar en genomg5ende axiell kanal 17 och avslutas med en nacke 18. Slagkolven 8 uppvisar en kolvyta 19 och är axiellt rarligt anordnad att sI5 p5 borrkronans 5 nacke 18. Slagkolven 8 är kopplad till vatskeflodet som via ventilen omvaxlande fyller och tommer ett eller flera tryckrum 13 med vatskan under tryck, som via kolvytan 19 sl5r kolven 8 mot borrkronans 5 nacke 18. Borrkronan 5 är vid sin mot berget vanda ande forsedd med utlopp 31 for returflodet. Nar slagkolven har utfort sitt slag mot borrkronan, satts tryckrummet 13 under I5g tryck, varvid slagkolven bringas att utfora sitt returslag och ken/ander till sitt utgangslage 11. 2 Borrkronans 5 hals 16 har en splineforbindning 20 med en borrkronhylsa 21, vilket ger borrkronan 5 en styrd fram och 5tergaende rorelse enligt pilen i figur 1, och Jr lagrat monterad p5 sa satt att borrkronans 5 hals 16 kan rotera inne i maskinhuset 2 och medfOlja rotationsmotorns 4 rotation. Borrkronhylsans 21 lagring 22 Jr fastskruvad, fastpressad eller p annat satt fastsatt i maskinhuset 2. Borrkronans 5 hals 16 monteras i borrkronhylsan 21 varefter en stoppring 23 monteras p5 borrkronans 5 hals 16 for att forhindra att borrkronan 5 kan falla ut fr5n hylsan 21. Darefter monteras borrkronhylsan 21 i maskinhusets 2 ande 7. Borrkronan 5 kan i en annan utforingsform vara forsedd med endast ett sp8r for att styra den fram och Atergaende rorelsen.

Rotationsmotorn 4, som visas i genomskarning i figur 2, är placerad mellan borrkronan 5 och slagverket 3 p5 sa satt att borrkronans 5 hals 16 loper axiellt genom rotationsmotorns 4 centrum 24. Ventilen 10 vid anslutningen 6 uppvisar kanaler 25 genom vilka flodet leds n5r ventilen 10 oppnar flodesvagen till kanalerna 25 som leder floclet till rotationsmotorn 4. Rotationsmotorn 4 innefattar en allmant kand vingmotor av den typ som innefattar ett hus H med radiellt rorliga vingar 26 anordnade p5 en rotoraxel 27 omgiven av ett tryckrum 28.

Tryckrummet bildas med fordel av huset H och rotationsaxelns mantel M. Rotoraxelns 27 centrum 24 är utformad med splines eller spar 29 motsvarande splinsen eller sparen 20 hos borrkronan 5, sa att borrkronans 5 hals 16 kan rora sig fram och 5ter p5 ett styrt s5tt och medfolja rotationen.

Tryckrummen 28 är s5 utformade att volymen akar i borjan av rotationsrorelsen, far att minska i slutet av rotationsrorelsen. Tack vare att vingarna 26 är radiellt rorliga foljer vingarna 26 tryckrummens 28 form och far p5 sa satt en okande area thr att i slutet av rotationsrorelsen f5 en minskande area. Nar den trycksatta vatskan leds in i tryckrummen 28 trycker den vingen framfor sig varvid rotationen 5stadkommes. Med fordel Jr tryckrummen placerade symmetriskt kring rotorn. Vatskan leds in p5 bada sidor av rotoraxeln 27, och clamed undviks snedbelastning. Nar rotationsmotorn 4 roterar foljer borrkronan 5 med i rotationen.

Borrkronans 5 och slagkolvens 8 genomg5ende kanaler 9,17 leder returfloclet fra'n slagkolvens 8 tryckrum 13 till borrkronan 5 for spolning av borromradet. Rotationsmotorn 4 innefattar vidare ett eget utlopp 30 Mr vatskeflodets returflode. Utloppet 30 Jr placerat mellan anslutningen 6 och borrkronan 5. Detta ger fordelen att returflodet, som rensar borrh5let fran 3 s.k. borrkax, far tillskott fran tv5 hall. DeIs fran borrkronans returflode 33., som aven rensar omradet kring borrkronans omedelbara narhet, dels frail rotationsmotorns returflodesutlopp 30, vilket ger en effektiv rensning av borrhalet.

Vatskeflridet till rotationsmotorn 4 paborjas nar slagkolven 8 befinner sig i sitt utgangslage 11, det lage nar kolven 8 befinner sig narmast anslutningen 6. I detta lage är borrkronan avlastad fr5n batten i borrhalet. Nar den det trycksatta vatskeflodet nat. slagkolven 8 oppnas ventilen 10 som leder en del av flridet till rotationsmotorn 4 varvid motorn 4 roterar medtagande borrkronan 5 i rotationen. Resterande del av floclet leds saledes till slagkolven 8 som slar p5 borrkronans nacke 18. Nar slagkolven 8 lamnar sitt utgangslage 11 i sin rorelse mot dess andlage 12, stanger ventilen 10 kanalerna 25 till rotationsmotorns 4 tryckrum 28 varvid rotationsmotorn stannar. Med stillast5ende rotationsmotor utfrir slagkolven 8 sitt arbetsslag och slar slagkolvens 8 kolvyta 19 mot borrkronans 5 nacke 18, varvid borrkronan 5 slar mot berget. Nar slagkolven 8 ror sig tillbaks i riktning mot sitt utgangslage 11, lyfter borrkronan 5 fran berget, och nar slagkolven 8 nar sitt utgangslage 11 sa oppnas ventilen och flodet leds till rotationsmotorn 4.

I en annan utforingsform leds det trycksatta flodet till slagkolven 8 som driver borrkronan 5 mot berget. Nar borrkronan 5 genomfort sitt slag, och slagkolven 8 är p5 vag mot sitt utgingslage 11, oppnas ventilen 10 varvid rotationsmotorn 4 roterar medtagande borrkronan 5 i rotationen. Nar slagkolven 8 nar sitt utgangslage 11 sa stangs ventilen 10 varvid rotationen stannar. Detta upprepas sa lange det trycksatta vatskeflodet leds ner genom borrstrangen fran den ej visade Ulan for den trycksatta vatskan. Dessa bada utforingsformer ger en form av indexerande borrning eller rorelse, dar borrkronan slat- mot berget i botten av borrhalet pa nya, ororda platser varje gang.

Anslutningen är anordnad med ej visade dysor I flodesvagen i syfte att styra motorns rotationshastighet genom att begransa flridet.

Foreliggande uppfinning är inte begransad till det ovan beskrivna och pa ritningarna visade, utan kan andras och modifieras p5 en rad olika satt inom ramen for den i de efterfoljande patentkraven angivna uppfinningstanken. 4

Claims (7)

PATE NTKRAV

1. Sankborrmaskin (1) som via en borrstrang drivs av ett vatskeflode, innefattande ett hus (2) med ett slagverk (3), en borrkrona (5) axiellt rorligt monterad i en kronhylsa (21) som är vridbart lagrad i huset (2), slagverket (3) anordnat med en slagkolv (8) med en kolvyta (19) anordnad att sI5 p5 en nacke (18) p5 borrkronan (5), och en ventil (10) for att styra slagkolven (5) fram och ater mellan ett utg5ngslage (11) och ett andlage (12), varvid slagkolvens (8) ventil (10) vaxelvis trycksatter och avlastar ett tryckrum (13) som vid tryckbelastning driver slagkolven (8) framat, huset (2) vidare innefattande en vatskedriven rotationsmotor (4) av vingmotortyp innefattande tryckrum (28) med vingar (26) som vid tryckbelastning roterar borrkronan (5), 1(5 n n et ec k n a d av att den innefattar en flodesvag (25) far flodet till rotationsmotorns tryckrum (28) som oppnas av slagkolvens ventil (10) nar ventilen (10) stanger flodesvagen till slagkolvens (8) tryckrum (13).

2. Sankborrmaskin nagot av foregaende patentkrav, varvid ventilen (10) 5r anordnad i anslutning till slagkolven (8).

3. Sankborrmaskin enligt nagot av foregaende patentkrav, varvid ventilen (10) oppnar flodesvagen (25) till rotationsmotorn (4) nar slagkolven (8) befinner sig i sitt andlage (12) nar slagkolven (8) utfort sitt arbetsslag.

4. Sankborrmaskin enligt n5got av foreg5ende patentkrav, varvid ventilen (10) stanger flodesvagen (25) till rotationsmotorn (4) nar slagkolven (8) laminar sitt andlage (12) under forflyttningen I riktning Ster mot sitt utgangslage (11).

5. Sankborrmaskin enligt patentkrav 2, varvid ventilen (10) oppnar flodesvagen (25) till rotationsmotorn (4) under slagkolvens (8) forllyttning i riktning mot utgangslaget (11).

6. Sankborrmaskin enligt patentkrav 5, varvid ventilen (10) stanger flodesvagen (25) till rotationsmotorn (4) nar slagkolven (8) n5r sitt utgangslage (11).

7. Sankborrmaskin enligt patentkrav 1, varvid borrkronan (5) innefattar en hals (16) forsedd med spar eller splines (20). (16) stracker sig axiellt 7) är fOrsedd med spar s (16). 1:0I=' 2/2