×
10.05.2015
216.013.4afc

СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу бурения скважин и может быть использовано в горном деле для бурения скважин с некруглым поперечным сечением, преимущественно при ведении буровзрывных работ на карьерах для дробления горной породы. В способе бурения скважин используют долото, содержащее корпус с шарошками, имеющими конусную поверхность, образованную периферийным зубчатым и/или штыревым вооружением с одинаковым количеством породоразрушающих элементов и с одинаковым шагом их расстановки на каждой шарошке, развертка которых на поверхность забоя в проекции на поперечное сечение является такой частью фигуры, которая по площади и форме является половиной либо 2/3 частью всего некруглого поперечного сечения скважины либо состоит из трех равных по площади и форме частей соответственно, производят забуривание скважины, заключающееся в том, что на корпус долота передают осевое усилие и крутящий момент до момента образования на забое зубчатой рейки, затем долото приподнимают над забоем и шарошки ориентируют по отношению к симметричному их положению относительно оси вращения долота поворотом вокруг их оси, и продолжают бурение. Шарошки ориентируют таким образом, что при продолжении бурения развертка конусной поверхности на поверхность забоя как минимум одной из шарошек в проекции на поперечное сечение скважины повернута относительно разверток других шарошек на угол, кратный центральному углу между лунками зубчатой рейки. Технический результат заключается в обеспечении бурения скважины, имеющей поперечное сечение с элементами вогнутой с внешней стороны формы для выраженных концентраторов напряжений, что при взрывных работах обеспечит большую направленность зарождения первоначальных трещин. 4 ил.
Основные результаты: Способ бурения скважин, в котором используют долото, содержащее корпус с шарошками, имеющими конусную поверхность, образованную периферийным зубчатым и/или штыревым вооружением с одинаковым количеством породоразрушающих элементов и с одинаковым шагом их расстановки на каждой шарошке, развертка которых на поверхность забоя в проекции на поперечное сечение является такой частью фигуры, которая по площади и форме является половиной либо 2/3 частью всего некруглого поперечного сечения скважины либо состоящего из трех равных по площади и форме частей соответственно, производят забуривание скважины, заключающееся в том, что на корпус долота передают осевое усилие и крутящий момент до момента образования на забое зубчатой рейки, затем долото приподнимают над забоем и шарошки ориентируют по отношению к симметричному их положению относительно оси вращения долота поворотом вокруг их оси, и продолжают бурение, отличающийся тем, что шарошки ориентируют таким образом, что при продолжении бурения развертка конусной поверхности на поверхность забоя как минимум одной из шарошек в проекции на поперечное сечение скважины повернута относительно разверток других шарошек на угол, кратный центральному углу между лунками зубчатой рейки.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение может быть использовано в горном деле для бурения скважин с некруглым поперечным сечением, преимущественно при ведении буровзрывных работ на карьерах для дробления горной породы.

Известен способ бурения круглой в поперечном сечении скважины шарошечным долотом для буровзрывных работ на карьерах, заключающийся в том, что производят забуривание скважины, для чего сначала включают вращение шпинделя и подачу сжатого воздуха, после чего долото медленно подводят к забою, а затем производят дальнейшее бурение с реализацией рабочей осевой нагрузки, вращения и подачи сжатого воздуха (Сафохин М.С., Катанов Б.А. Машинист бурового станка на карьере. Учеб. для проф.-тех. училищ. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. - С.147).

Недостатком данного способа является возможность бурения скважины только с круглым поперечным сечением, поэтому при взрывных работах направление зарождения первоначальных трещин непрогнозируемо.

Известен способ бурения скважины с некруглым поперечным сечением, заключающийся в том, что производят забуривание путем передачи на корпус долота осевого усилия и крутящего момента до тех пор, пока не образуется на забое зубчатая рейка, затем долото приподнимают над забоем и шарошки ориентируют по отношению к симметричному их положению относительно оси вращения долота поворотом вокруг их оси и продолжают бурение (патент РФ на полезную модель №116563, МПК Е21В 10/14, опубл. 21.05.2012, бюл. №15). Вследствие того, что развертка конусной поверхности шарошек, образованной периферийным зубчатым и/или штыревым вооружением, на поверхность забоя, в проекции на поперечное сечение, является такой частью фигуры, образованной поперечным сечением скважины, которая по площади и форме является половиной либо 2/3 частью всего некруглого поперечного сечения скважины либо состоит из трех равных по площади и форме частей соответственно, калибрующая кромка каждой шарошки, перекатываясь по забою, многократно воспроизводит одинаковую форму поперечного сечения скважины с центральной симметрией, либо состоящую из трех равных по площади и форме частей соответственно.

Недостатком данного способа бурения скважины является возможность образования поперечного сечения скважины без элементов вогнутой с внешней стороны формой, сопряжения которых могут образовывать более выраженные концентраторы напряжений, а значит, при взрывных работах обеспечивать большую направленность зарождения первоначальных трещин.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение бурения скважины, имеющей поперечное сечение с элементами вогнутой с внешней стороны формы для обеспечения более выраженных концентраторов напряжений.

Технический результат достигается тем, что в способе бурения скважины, в котором используют долото, содержащее корпус с шарошками, имеющими конусную поверхность, образованную периферийным зубчатым и/или штыревым вооружением с одинаковым количеством породоразрушающих элементов и с одинаковым шагом их расстановки на каждой шарошке, развертка которых на поверхность забоя в проекции на поперечное сечение является такой частью фигуры, которая по площади и форме является половиной либо 2/3 частью всего некруглого поперечного сечения скважины либо состоит из трех равных по площади и форме частей соответственно, производят забуривание скважины, заключающееся в том, что на корпус долота передают осевое усилие и крутящий момент до момента образования на забое зубчатой рейки, затем долото приподнимают над забоем и шарошки ориентируют их расположение между собой и продолжают бурение, согласно изобретению шарошки ориентируют таким образом, что при продолжении бурения развертка конусной поверхности на поверхность забоя как минимум одной из шарошек, в проекции на поперечное сечение скважины, повернута относительно разверток других шарошек на угол, кратный центральному углу между лунками зубчатой рейки. Это способствует тому, что развертка конусной поверхности шарошек на поверхность забоя при бурении имеет положение повернутое друг относительно друга, а значит, их внешние относительно центра вращения корпуса стороны образуют углы, не совпадающие друг с другом, и происходит образование скважины с невыпуклой формой поперечного сечения.

Заявленное изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена развертка боковой поверхности двух шарошек в проекции на поперечное сечение скважины с небольшим углом поворота развертки, в пределах центрального угла скругления квадратной формы; на фиг.2 - поперечное сечение скважины, образованное при угле поворота развертки, в пределах центрального угла скругления квадратной формы, показанном на фиг.1; на фиг.3 - развертка боковой поверхности двух шарошек в проекции на поперечное сечение скважины с углом поворота развертки 45 градусов, в пределах центрального угла скругления квадратной формы; на фиг.4 - поперечное сечение скважины, образованное при угле поворота развертки, в пределах центрального угла скругления квадратной формы, показанном на фиг.3.

Способ бурения скважин заключается в том, что используют долото (на чертежах не показано), содержащее корпус с шарошками, имеющими конусную поверхность, образованную периферийным зубчатым и/или штыревым вооружением с одинаковым количеством породоразрушающих элементов и с одинаковым шагом их расстановки на каждой шарошке. Развертки 1 и 2 шарошек на поверхность забоя в проекции на поперечное сечение скважины являются такой частью фигуры, которая по площади и форме является половиной либо 2/3 частью всего некруглого поперечного сечения скважины, либо состоит из трех равных по площади и форме частей соответственно. Например, на фиг.1 и 2 показаны развертки шарошек 1 и 2 на поверхность забоя, в проекции на поперечное сечение скважины, являющиеся частью фигуры, которая по площади и форме является половиной всего некруглого поперечного сечения скважины.

В качестве долота используют, например, режуще-шарошечное буровое долото по пат. РФ на полезную модель №116563.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Производят забуривание скважины, заключающееся в том, что на корпус долота передают осевое усилие и крутящий момент до момента образования на забое зубчатой рейки 3. Зубчатая рейка 3 образуется с центральным углом, а между ее лунками (фиг.1 и 3), величина которого зависит от шага расстановки зубьев и/или штырей на периферийном вооружении шарошек и не изменяется в процессе бурения. У всех шарошек периферийное вооружение при перекатывании попадает в лунки зубчатой рейки 3, это гарантируется тем, что периферийное вооружение выполнено с одинаковым количеством породоразрушающих элементов и с одинаковым шагом их расстановки на каждой шарошке. Устойчивость зубчатой рейки 3 в процессе бурения доказана экспериментально (Симонов В.В., Выскребцов В.Г. Работа шарошечных долот и их совершенствование. - М.: Недра, 1975).

Затем долото приподнимают над забоем и шарошки ориентируют по отношению к симметричному их положению относительно оси вращения долота поворотом вокруг их оси таким образом, что при продолжении бурения развертка 1 или 2 конусной поверхности на поверхность забоя как минимум одной из шарошек в проекции на поперечное сечение скважины повернута относительно разверток других шарошек на угол φ, кратный центральному углу α между лунками зубчатой рейки. Фиксирование шарошек в заданном положении происходит благодаря моменту трения в опорах шарошек либо, например, при помощи срезного клина, устанавливаемого между шарошками.

Далее продолжают бурение, для этого долото опускают на забой, приводя в контакт с ним вооружение шарошек, затем прикладывают осевое усилие и крутящий момент. Боковые грани впадин зубчатой рейки 3 имеют острый угол относительно оси скважины, поэтому в случае неточности ориентирования шарошек между собой зуб и/или штырь периферийного вооружения шарошек, контактирующий с забоем при опускании корпуса долота, проскользит по боковой наклонной поверхности гребня лунки зубчатой рейки 3 и окажется на ее дне.

На фиг.1 показан вариант, в котором угол поворота между шарошками такой, что при продолжении бурении развертка конусных поверхностей шарошек на поверхность забоя смещена друг относительно друга на угол φ, соответствующий центральному углу α между лунками зубчатой рейки 3 и являющийся в данном случае минимальным (фиг.1).

На фиг.3 показан вариант, в котором угол поворота между шарошками такой, что развертка конусных поверхностей шарошек на поверхность забоя смещена друг относительно друга на угол φ, равный 45 градусов.

Во всех случаях, например показанных на фиг.1 и 3, угол φ кратен углу α.

Вследствие того, что развертки 1 и 2 конусной поверхности, образованной периферийным вооружением каждой шарошки, на поверхность забоя являются такой частью фигуры, образованной поперечным сечением скважины, которая по площади и форме является частью некруглого поперечного сечения скважины, калибрующая кромка каждой шарошки, перекатываясь по забою, многократно воспроизводит одинаковую форму поперечного сечения скважины, но смещенную поворотом в поперечном сечении на угол φ (фиг.1 и 3), а результирующая форма поперечного сечения скважины имеет элементы вогнутой с внешней стороны формы (фиг.2 и 3), которые образовывают более выраженные концентраторы напряжений, а значит, при взрывных работах обеспечивается большая направленность зарождения первоначальных трещин.

Способ бурения скважин, в котором используют долото, содержащее корпус с шарошками, имеющими конусную поверхность, образованную периферийным зубчатым и/или штыревым вооружением с одинаковым количеством породоразрушающих элементов и с одинаковым шагом их расстановки на каждой шарошке, развертка которых на поверхность забоя в проекции на поперечное сечение является такой частью фигуры, которая по площади и форме является половиной либо 2/3 частью всего некруглого поперечного сечения скважины либо состоящего из трех равных по площади и форме частей соответственно, производят забуривание скважины, заключающееся в том, что на корпус долота передают осевое усилие и крутящий момент до момента образования на забое зубчатой рейки, затем долото приподнимают над забоем и шарошки ориентируют по отношению к симметричному их положению относительно оси вращения долота поворотом вокруг их оси, и продолжают бурение, отличающийся тем, что шарошки ориентируют таким образом, что при продолжении бурения развертка конусной поверхности на поверхность забоя как минимум одной из шарошек в проекции на поперечное сечение скважины повернута относительно разверток других шарошек на угол, кратный центральному углу между лунками зубчатой рейки.
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 46.
20.03.2013
№216.012.2fe4

Способ отработки мощных крутых угольных пластов

Изобретение относится к горному делу, а именно к подэтажной разработке мощных крутых угольных пластов с разупрочнением межслоевой толщи угля: вибросейсмовоздействием, гидроразрывом, буровзрывным и др. способами, под защитой комплекса подэтажной выемки. Между подэтажами и компенсационными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477795
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.06.2014
№216.012.d8bd

Ковш экскаватора

Ковш экскаватора может быть использован на механических экскаваторах типа прямая лопата для погрузки в транспортное средство с меньшими ударными нагрузками на его кузов. Ковш экскаватора имеет откидное днище, выполненное составным из створок (3 и 4) с засовами (5 и 6) и системой выдергивания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521263
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e470

Ролик ленточного транспортера

Ролик ленточного транспортера содержит обечайку (1), корпусы (2) с подшипниками и уплотнителями и ось (3). Обечайка в поперечном сечении выполнена в виде эпитрохоиды с четырьмя продольными, контактирующими с транспортерной лентой, квазисферическими функциональными поверхностями и продуваемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524270
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.09.2014
№216.012.f2c8

Состав керамзитобетонной смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527974
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f411

Способ определения выбросоопасных зон в угольных пластах

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных зон в угольных пластах. Предложен способ определения выбросоопасных зон в угольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528304
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.10.2014
№216.013.02e7

Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532141
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0871

Способ выбора поверхностно-активных веществ при увлажнении каменных углей по коэффициенту проницаемости

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности горных работ за счет повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов. Предложен способ выбора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533562
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.13f7

Бетонная смесь

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536535
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.02.2015
№216.013.21e0

Способ формирования разгрузочной щели

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано в угольных и рудных шахтах при проведении горных выработок в удароопасных породах с применением буровзрывных работ. Техническим результатом является повышение эффективности использования энергии взрыва...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540125
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.2430

Модель трещиноватого горного массива

Изобретение относится к области горного дела, а именно к лабораторным исследованиям механизма фильтрации жидкостей в трещиноватых горных породах, и может быть использовано при извлечении метана из угольных пластов с предварительным их гидроразрывом, а также в нефтедобывающей и газодобывающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540717
Дата охранного документа: 10.02.2015
Показаны записи 1-10 из 53.
27.11.2013
№216.012.8499

Защитный шлем

Изобретение относится к спасательной службе, в частности применимо при работе газоспасателей. Защитный шлем включает полнолицевую маску с клапанной коробкой. К клапанной коробке присоединен легочный автомат, от которого идет шланг среднего давления. Шланг присоединяется к быстроразъемному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499623
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.854a

Обратимый термохимический индикатор

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III). Индикатор имеет обратимое изменение окраски при нагревании до 140°C, а состав его характеризуется химической формулой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499800
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.06.2014
№216.012.d8bd

Ковш экскаватора

Ковш экскаватора может быть использован на механических экскаваторах типа прямая лопата для погрузки в транспортное средство с меньшими ударными нагрузками на его кузов. Ковш экскаватора имеет откидное днище, выполненное составным из створок (3 и 4) с засовами (5 и 6) и системой выдергивания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521263
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e470

Ролик ленточного транспортера

Ролик ленточного транспортера содержит обечайку (1), корпусы (2) с подшипниками и уплотнителями и ось (3). Обечайка в поперечном сечении выполнена в виде эпитрохоиды с четырьмя продольными, контактирующими с транспортерной лентой, квазисферическими функциональными поверхностями и продуваемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524270
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.09.2014
№216.012.f2c8

Состав керамзитобетонной смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527974
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f411

Способ определения выбросоопасных зон в угольных пластах

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных зон в угольных пластах. Предложен способ определения выбросоопасных зон в угольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528304
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.10.2014
№216.013.02e7

Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532141
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0871

Способ выбора поверхностно-активных веществ при увлажнении каменных углей по коэффициенту проницаемости

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности горных работ за счет повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов. Предложен способ выбора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533562
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.13f7

Бетонная смесь

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536535
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.02.2015
№216.013.21e0

Способ формирования разгрузочной щели

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано в угольных и рудных шахтах при проведении горных выработок в удароопасных породах с применением буровзрывных работ. Техническим результатом является повышение эффективности использования энергии взрыва...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540125
Дата охранного документа: 10.02.2015
+ добавить свой РИД