установка для бурения скважин

Формула изобретения

1. Установка для бурения скважин, преимущественно с использованием обсадных труб, включающая самоходное шасси с навесным оборудованием, состоящим из мачты, каретки, вращателя, штанги, механизма перемещения штанги, механизма подачи, бурильного инструмента, установки растяжек, опорного кронштейна и обсадного оборудования, отличающаяся тем, что мачта выполнена из двух частей: нижней основной и верхней подвижной, установленной на каретке, с возможностью перемещения каретки с верхней частью мачты по нижней части мачты при помощи механизма подачи.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что обсадное оборудование установлено непосредственно на ходовой части самоходного шасси фиксировано для использования массы обсадного оборудования в качестве противовеса и для обеспечения направленного действия бурильного инструмента через обсадные трубы, устанавливаемые в обсадное оборудование во время бурения скважин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительной техники, в частности к буровым установкам, и может быть использовано для бурения скважин в различных грунтах.

Известен станок для бурения скважин большого диаметра (RU 2316638, кл. Е21В 7/02 от 13.06.06 г.). Он содержит ходовую часть, на которой установлены мачта с блоком для каната на вершине, привод с канатом, буровой снаряд и открытая сверху желонка с клапаном и крюком для подвески. Мачта снабжена подвижным посредством привода вращателем, установленным с возможностью взаимодействия с буровым ставом из буровых штанг. Буровой став подвешен к канату через вертлюг, а к нижнему концу бурового става последовательно закреплены желонка и пневмоударник с коронкой. Привод снабжен компрессором, сообщающимся с вертлюгом, а желонка снабжена буровой трубой с закрепленным на ней съемным крюком для подвески.

Недостатком этого станка является невозможность использования его при бурении с применением обсадных труб.

По заявке RU 2006129989, МПК Е21В 3/00 от 21.08.2006 известен буровой комплекс, содержащий транспортную базу с размещенной на ней в транспортном положении буровой мачтой с рабочим инструментом, и устройство горизонтирования буровой мачты, размещенное между транспортной базой и буровой мачтой, выполненное с возможностью установки буровой мачты в рабочее положение. Устройство горизонтирования буровой мачты содержит установочный лафет, закрепленный на буровой мачте с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, гидроротор, закрепленный на транспортной базе с возможностью углового реверсивного поворота, подвижную каретку с консолями, закрепленную на поворотном гидророторе с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него, осевое сочленение, один конец которого установлен на подвижной каретке, а другой закреплен на подвижном роторе, установленном на лафете. Имеются четыре гидрорукава, выполненные с возможностью регулирования их длины, первый из которых одним концом установлен на гидророторе, а другим - на конце подвижной каретки вблизи осевого сочленения, второй одним концом установлен на лафете, а другим - на подвижном роторе. Одни концы третьего и четвертого гидрорукавов установлены на консолях подвижной каретки, а их другие концы установлены на лафете. В качестве транспортной базы буровой комплекс содержит гусеничный минитранспортер, имеющий фиксатор с регулируемым наклоном по отношению к горизонту, установленный в передней его части, а также два гидротелескопических упора, размещенных в задней его части и выполненных с возможностью регулирования их длины. Лафет в его нижней части имеет упор.

Однако этот буровой комплекс очень сложной конструкции.

Наиболее близкой по сущности является буровая установка по авт. св. № 1643700, кл. Е21В 19/00 от 27.04.1989 г. Она включает основание, на котором шарнирно установлена мачта, имеющая шарнирно сочлененные верхнее и нижнее звенья равной длины, вращатель, шарнирно установленный на верхнем звене мачты, гидроцилиндр поворота нижнего звена мачты и систему управления гидроцилиндрами поворота звеньев мачты, штоковая и поршневая полости которого сообщены с одноименными полостями основного гидроцилиндра поворота нижнего звена мачты. Система компенсации утечек с гидрораспределителем включения и клапаном ИЛИ гидравлически связана со штоковыми полостями гидроцилиндров поворота верхнего или нижнего звеньев мачты с поршневыми полостями гидроцилиндров поворота нижнего звена мачты. Система управления гидроцилиндрами поворота звеньев мачты выполнена в виде гидрораспределителя управления верхним звеном мачты, гидрораспределителя управления нижним звеном мачты и гидроуправляемого гидрораспределителя блокировки, связывающего поршневые полости гидроцилиндров поворота нижнего звена мачты с поршневой полостью гидроцилиндра поворота верхнего звена мачты. Нижнее звено мачты выполнено с рычагом, связанным со штоком гидроцилиндров поворота нижнего звена мачты. Гидроцилиндры поворота верхнего и нижнего звеньев мачты выполнены с одинаковыми параметрами. Следящая система компенсации утечек имеет гидроцилиндр управления, фрикцион с рычагом, нижний блок, установленный с возможностью вращения на оси крепления нижнего звена мачты к основанию, верхний блок, установленный на оси сочленения верхнего и нижнего звеньев и жестко связанный с верхним звеном, упругий элемент, закрепленный на нижнем звене мачты и огибающий нижний блок канат, один конец которого прикреплен к верхнему блоку, а другой - к упругому элементу. Фрикцион расположен с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с нижним блоком, а рычага - с гидрораспределителем включения следящей системы компенсации утечек и связан с поршнем гидроцилиндра управления, рабочая полость которого сообщена с камерой управления гидроцилиндрами поворота звеньев мачты.

Недостатками этой установки являются сложность конструкции и большая металлоемкость за счет наличия громоздких гибких связей управления механизмами перемещения и подачи.

Задача изобретения - упрощение конструкции с уменьшением габаритов, улучшение функционирования узлов.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в создании универсальной буровой установки.

Указанный технический результат достигается тем, что мачта установки для бурения скважин выполнена из двух частей - нижней основной и верхней подвижной, установленной на каретке с возможностью перемещения каретки с верхней частью мачты по нижней части мачты при помощи механизма подачи, а обсадное оборудование, входящее в установку, установлено непосредственно на ходовой части самоходного шасси, фиксировано для использования массы обсадного оборудования в качестве противовеса и для обеспечения направленного действия бурильного инструмента через обсадные трубы, устанавливаемые в обсадное оборудование во время бурения скважин.

На фиг.1 изображен общий вид установки для бурения скважин в транспортном положении; на фиг.2 - то же при работе.

Установка включает самоходное шасси 1 и навесное оборудование, состоящее из мачты, выполненной из двух частей - нижней основной 2 и верхней подвижной 3, установленной на каретке 4. В навесное оборудование входят: вращатель 5, штанга 6, механизм перемещения штанги 7, механизм подачи 8, бурильный инструмент 9, установка растяжек 10 и опорный кронштейн 11. Обсадное оборудование 12 установлено непосредственно на ходовой части самоходного шасси 1. Установка укомплектовывается обсадными трубами 13.

Работа установки для бурения скважин осуществляется следующим образом.

Самоходное шасси 1 с навесным оборудованием устанавливается на точку бурения (пикет). Основная нижняя мачта 2 с верхней подвижной мачтой 3 устанавливается вертикально на кронштейне опорном 11 и фиксируются установкой растяжек 10. Устанавливается обсадная труба 13 в обсадное оборудование 12 и производится бурение циклическим способом. При этом бурильный инструмент 9, установленный на подвижной штанге 6, проходящий через вращатель 5, опускается с помощью механизма перемещения штанги 7 в обсадную трубу 13 до забоя. Далее при помощи вращателя 5 штанга 6 фиксируется в нем в раздвинутом положении. Включаются вращение и подача бурильного инструмента 9. Вращение и подача бурильного инструмента 9 производится вращателем 5, который установлен на каретке 4, перемещающейся по основной мачте 2 механизмом подачи 8. При этом механизм перемещения штанги 7 не включается, так как вращатель 5, верхняя подвижная мачта 3 и механизм перемещения штанги 7 двигаются синхронно. После заполнения бурильного инструмента грунтом вращение и подача останавливаются и штанга 6 с бурильным инструментом 9 поднимаются механизмом перемещения штанги 7 для разгрузки. Далее процесс повторяется.

Предлагаемая установка для бурения скважин имеет следующие преимущества по сравнению с известными.

1. Уменьшение габаритов в транспортном положении.

2. Улучшение развесовки.

3. Улучшение динамики при работе.

4. При бурении не требуется стравливать трос механизма перемещения штанги, так как они движутся вместе с вращателем.