RU98462U1

RU98462U1 - DRILLING RIG

Info

Publication number: RU98462U1
Application number: RU2010119322/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Кучумов
Original assignee: Александр Владимирович Кучумов
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2010-10-20

Abstract

1. Буровая установка, содержащая мотор с редуктором, буровые штанги с муфтами, бур, отличающаяся тем, что установка снабжена устройством, обеспечивающим создание вакуума (разрежения) и соединенным посредством шлангов с буром, и герметичной емкостью для приема разрыхленной породы. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шланг, соединяющий между собой емкость и устройство, обеспечивающее создание вакуума (разрежения), снабжен фильтром. 1. A drilling rig comprising a motor with a reducer, drill rods with couplings, a drill, characterized in that the rig is equipped with a device for creating a vacuum (vacuum) and connected via hoses with a drill, and a sealed container for receiving loose rock. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the hose connecting the container and the device for creating a vacuum (vacuum) is equipped with a filter.

Description

Предложение относится к технике бурения скважин, преимущественно к сверхлегким, легко переносимым буровым станкам и может быть использовано при бурении скважин на глубину до 100 м.The proposal relates to techniques for drilling wells, mainly to ultralight, easily portable drilling rigs and can be used when drilling wells to a depth of 100 m.

Известна легкая передвижная шлангокабельная буровая установка, включающая смонтированные на платформе автомобиля буровую мачту, шлангоприемник со шлангокабелем, погружной забойный двигатель, насос (см. патент США N4971162, кл. Е21В 4/20, 1990).A lightweight portable umbilical drilling rig is known, including a mast mounted on a vehicle platform, a hose receptacle with a umbilical, a submersible downhole motor, a pump (see US patent N4971162, class E21B 4/20, 1990).

Известна легкая передвижная буровая шлангокабельная установка, смонтированная на платформе автомобиля, которая включает установленные на платформе мачту, шлангоприемник со шлангокабелем, самовсасывающий центробежный насос, забойный двигатель с внутренним проходным отверстием для пропуска жидкости (Рошаль Э.Е., Амелин Б.А. и др. Механизация и автоматизация спуско-подъемных операций. ОНТИ ВИТР. Л., 1969, с.82-83).Known light mobile drilling umbilical installation mounted on a vehicle platform, which includes a mast mounted on the platform, a hose acceptor with a umbilical, a self-priming centrifugal pump, a downhole motor with an internal passage for fluid passage (Roshal E.E., Amelin B.A., etc. Mechanization and automation of hoisting operations. ONTI VITR. L., 1969, p. 82-83).

Известные установки предназначены для бурения скважин способом прямой промывки. При бурении этим методом в качестве промывочной жидкости в основном используется глинистый раствор. Бурение скважин различного целевого назначения осуществляется малыми диаметрами с использованием в качестве забойных двигателей с электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом.Known installations are designed for drilling wells by direct flushing. When drilling by this method, a clay solution is mainly used as a washing liquid. Drilling of wells for various purposes is carried out in small diameters using electric, hydraulic or pneumatic drives as downhole motors.

Недостатками известных легких передвижных установок шлангокабельного бурения являются возможность бурения скважин малого диаметра методом прямой промывки, значительная глинизация водосодержащих пород при бурении скважин на воду, а также необходимость обеспечения промывочной жидкостью и загрязнение окружающей территории разрыхленной породой за счет подачи ее на поверхность.The disadvantages of the lightweight portable portable umbilical drilling rigs are the possibility of drilling small diameter wells by direct flushing, significant claying of water-bearing rocks when drilling water wells, as well as the need to provide flushing fluid and contaminating the surrounding area with loose rock by feeding it to the surface.

Известна легкая передвижная установка шлангокабельного бурения на глубину до 100 м, содержащая установленные на шасси мачту, лебедки, шлангоприемник со шлангокабелем, самовсасывающий центробежный насос, забойный двигатель с внутренним проходным отверстием для пропуска жидкости, дополнительно снабженная установленными, на упомянутом шасси электрогенератором и спаренным с вакуумным центробежным насосом (см. патент РФ №2122099, МПК 6 Е21В 7/02, 1998 г.)Known for the easy mobile installation of umbilical drilling to a depth of 100 m, containing a mast mounted on the chassis, winches, a hose acceptor with umbilical, a self-priming centrifugal pump, a downhole motor with an internal passage for fluid passage, additionally equipped with an electric generator installed on the said chassis and paired with a vacuum centrifugal pump (see RF patent No. 2122099, IPC 6 ЕВВ 7/02, 1998)

Недостатком данной установки является использование чистой воды для обратной промывки при бурении и загрязнение окружающей территории разрыхленной породой за счет подачи ее на поверхность. Кроме того, данная установка может транспортироваться только с использованием большегрузного автомобиля.The disadvantage of this installation is the use of clean water for backwashing during drilling and contamination of the surrounding area with loose rock by feeding it to the surface. In addition, this installation can only be transported using a heavy truck.

Известна буровая установка ГБ-50, которая состоит из: мотора, редуктора, разборной рамы, буровых штанг с муфтами, буров, вертлюга, системы электрооборудования, лебедки для опускания и подъема рабочих частей. Бурение скважин на воду с использованием мобильной установки ГБ-50 осуществляется оборотной водой. После сборки установки, рядом с ней выкапываются две связанных ямы в земле объемом около 0,2 кубометра. Первая яма связана с местом бурения, а вторая - с первой. Обе ямы заполняются водой, во вторую яму опускается мотопомпа для грязной воды. Далее мотопомпа подключается к установке, а та в свою очередь - к сети 220 вольт. После включения установки буровые штанги начинают крутиться, оператор опускает лебедкой рабочие органы. Внутри буровых штанг в это время проходит вода и через отверстия в буре вымывает почву снаружи буровых штанг на поверхность и выводит ее в первую яму. Здесь оседают более крупные части грунта, а более чистая вода идет во вторую яму, откуда при помощи мотопомпы направляется обратно в скважину. (см. http://content.mail.ru/arch/78445/3199868.html и http://www.naturlich.ru/nauka/2008/t0719-1.html) Данное решение принято за прототип.Known drilling rig GB-50, which consists of: motor, gearbox, collapsible frame, drill rods with couplings, drills, swivel, electrical system, winch for lowering and lifting the working parts. Drilling water wells using a mobile unit GB-50 is carried out with recycled water. After assembling the installation, two connected pits are excavated next to it in the ground with a volume of about 0.2 cubic meters. The first pit is connected with the drilling site, and the second - with the first. Both pits are filled with water, a motor pump for dirty water is lowered into the second pit. Next, the motor pump is connected to the installation, and that in turn is connected to a 220 volt network. After the installation is turned on, the drill rods begin to spin, the operator lowers the working bodies with a winch. At that time, water passes inside the drill rods and through the holes in the drill leaches the soil from the outside of the drill rods to the surface and displays it in the first pit. Here, larger parts of the soil settle, and cleaner water goes into the second hole, from where it is sent back to the well with the help of a motor pump. (see http://content.mail.ru/arch/78445/3199868.html and http://www.naturlich.ru/nauka/2008/t0719-1.html) This decision was made as a prototype.

Недостатком данной установки является использование чистой воды для обратной промывки при бурении и загрязнение окружающей территории разрыхленной породой за счет подачи ее на поверхность.The disadvantage of this installation is the use of clean water for backwashing during drilling and contamination of the surrounding area with loose rock by feeding it to the surface.

Задача, решаемая полезной моделью - создание мобильной малогабаритной установки, не требующей подвода воды для промывки скважины и обеспечение экологической безопасности, выполнение бурения скважины без загрязнения окружающей территории.The problem solved by the utility model is the creation of a small-sized mobile installation that does not require water supply for flushing the well and ensuring environmental safety, performing well drilling without contaminating the surrounding area.

Поставленная задача решается за счет того, что в известной буровой установке, содержащей мотор, редуктор, разборную раму, буровые штанги с муфтами, буры, систему электрооборудования, лебедку для опускания и подъема рабочих частей, в соответствии с полезной моделью установка снабжена устройством, обеспечивающим создание вакуума (разрежения) и соединенным посредством шлангов с буром, и герметичной емкостью для приема разрыхленной породы.The problem is solved due to the fact that in the well-known drilling rig containing a motor, gearbox, collapsible frame, drill rods with couplings, drills, an electrical system, a winch for lowering and lifting the working parts, in accordance with the utility model, the installation is equipped with a device for creating vacuum (vacuum) and connected through hoses with a drill, and a sealed container for receiving loose rock.

Емкость и устройство, обеспечивающее создание вакуума (разрежения), соединены между собой посредством шланга.The tank and the device that provides the creation of vacuum (vacuum) are interconnected via a hose.

Технический результат от использования всей совокупности существенных признаков такого нового технического решения заключается в том, что возможно осуществлять бурение без подвода воды для промывки скважины, и обеспечена экологическая безопасность, за счет бурения скважины без загрязнения окружающей территории.The technical result from the use of the totality of the essential features of such a new technical solution is that it is possible to carry out drilling without supplying water to flush the well, and environmental safety is ensured by drilling the well without contaminating the surrounding area.

Наличие в буровой установке устройства, обеспечивающего создание вакуума и соединенного посредством шлангов с буром, позволяет осуществлять бурение без подвода воды для промывки скважины. При этом обеспечена экологическая безопасность, за счет бурения скважины без загрязнения окружающей территории, поскольку разрыхленная буром порода поднимается из скважины за счет создаваемого устройством (например, вакуум-насосом) разрежения.The presence in the drilling rig of a device that ensures the creation of a vacuum and connected via hoses to a drill allows drilling without water supply for flushing the well. At the same time, environmental safety is ensured by drilling a well without contaminating the surrounding area, since the rock loosened by the drill rises from the well due to the vacuum created by the device (for example, a vacuum pump).

Наличие герметичной емкости, в которой оседает разрыхленная буром и поднятая из скважины за счет разрежения порода, обеспечивает соблюдение необходимых требований по сохранению окружающей территории. Указанную емкость можно освобождать от накопленной породы в любое необходимое время, сортируя при этом породу в зависимости от ее качества и используя для различных целей.The presence of a sealed container in which the rock loosened by the drill and raised from the well due to rarefaction settles, ensures that the necessary requirements for preserving the surrounding territory are met. The indicated capacity can be released from the accumulated rock at any necessary time, sorting the rock depending on its quality and using it for various purposes.

Всю буровую установку затем можно транспортировать в багажнике легкового автомобиля.The entire rig can then be transported in the trunk of a car.

Фиг.1 - общий вид буровой установки.Figure 1 - General view of the drilling rig.

Буровая установка содержит: мотор с редуктором 1, буровые штанги 2 с муфтами, бур 3, лебедку для опускания и подъема рабочих частей (лебедка на установке условно не показана). Буровая установка снабжена устройством 4 (например, вакуум-насосом), обеспечивающим создание вакуума (разрежения) и соединенным посредством шлангов 5 с буром 3. Шланги 5 присоединены к буровым штангам 2 посредством сальникового устройства. Установка также снабжена герметичной емкостью 6 для приема разрыхленной породы. Емкость 6 и устройство 4, обеспечивающее создание вакуума (разрежения) в зоне бурения, соединены между собой посредством шланга 7. Шланг 7 снабжен фильтром 8, обеспечивающим очистку воздуха, поступающего в устройство 4, от мелкодисперсной пыли, что предотвращает выход устройства 4 из строя.The drilling rig contains: a motor with a gearbox 1, drill rods 2 with couplings, a drill 3, a winch for lowering and lifting the working parts (the winch on the rig is not shown conditionally). The drilling rig is equipped with a device 4 (for example, a vacuum pump) that provides a vacuum (vacuum) and is connected via hoses 5 to the drill 3. Hoses 5 are connected to the drill rods 2 by means of a stuffing box. The installation is also equipped with a sealed container 6 for receiving loosened rock. The tank 6 and the device 4, which ensures the creation of vacuum (rarefaction) in the drilling zone, are interconnected by a hose 7. The hose 7 is equipped with a filter 8, which purifies the air entering the device 4 from fine dust, which prevents the device 4 from failing.

Буровая установка работает следующим образом. Процесс бурения скважин вручную сопровождается бурением с применением буровой вышки (условно не показана) и буровой колонки, состоящей из буровых штанг 2, соединенных с буром 3. С помощью буровой вышки над точкой бурения подвешивают лебедку, посредством которой опускают буровую колонку. Буровую вышку делают в виде треноги. Между двумя ногами треноги закрепляют лебедку.The drilling rig operates as follows. The process of drilling wells manually is accompanied by drilling using a derrick (not shown conditionally) and a drill string consisting of drill rods 2 connected to a drill 3. Using a derrick, a winch is suspended above the drilling point by means of which the drill string is lowered. The rig is made in the form of a tripod. Between the two legs, the tripod secures the winch.

Посредством системы электрооборудования включается бур 3, который приходит во вращение. За счет уменьшения скорости перемещения бура 3 уменьшают фракцию измельчения породы, что позволяет использовать для удаления измельченной породы разреженный воздух. Одновременно через шланги 5 у наконечника бура 3 устройством 4 создается разрежение. С помощью полученного разрежения, разрыхленную породу засасывают и вместе с воздухом подают по шлангам 5 в герметичную емкостью 6 для приема разрыхленной породы. На входе шланга 7, соединяющего герметичную емкость 6 с устройством 4, обеспечивающим создание вакуума (разрежения) установлен сетчатый фильтр 8 для предотвращения попадания частиц породы в устройство 4. Забуривание, как правило, продолжают до окончания прохода сухого слоя породы. Далее водоносный слой и участок до водонапорного слоя проходят с помощью другого инструмента.By means of the electrical system, the drill 3 is turned on, which comes into rotation. By reducing the speed of movement of the drill 3 reduce the fraction of grinding rock, which allows the use of rarefied air to remove crushed rock. At the same time, through the hoses 5 at the tip of the drill 3, the device 4 creates a vacuum. Using the resulting vacuum, the loosened rock is sucked in and together with the air it is fed through hoses 5 to an airtight container 6 for receiving loosened rock. At the inlet of the hose 7, connecting the sealed container 6 to the device 4, providing a vacuum (vacuum), a strainer 8 is installed to prevent particles of rock from entering the device 4. Drilling, as a rule, continues until the passage of the dry layer of rock. Further, the aquifer and the section to the water pressure layer pass with the help of another tool.

После заполнения герметичной емкости 6, в которой оседает разрыхленная буром и поднятая из скважины за счет разрежения порода, емкость можно освобождать от накопленной породы в любое необходимое время. При этом есть возможность сортировать породу в зависимости от ее качества, используя ее для различных целей.After filling the sealed tank 6, in which the rock loosened up by the drill and raised from the well due to rarefaction settles, the tank can be freed from the accumulated rock at any necessary time. At the same time, it is possible to sort the breed depending on its quality, using it for various purposes.

Всю буровую установку затем можно разобрать на отдельные элементы и транспортировать в багажнике легкового автомобиля.The entire drilling rig can then be disassembled into separate elements and transported in the trunk of a car.

Устройство может быть собрано из известных элементов, используемых в настоящее время для гидробурения.The device can be assembled from known elements currently used for hydraulic drilling.

Буровая установка мобильна, недорога в изготовлении, проста в использовании и может быть применена в том случае, когда затруднен доступ мотоустановок для бурения скважин.The drilling rig is mobile, inexpensive to manufacture, easy to use, and can be used in cases where access to motor installations for drilling wells is difficult.

Буровая установка прошла испытания в полевых условиях и показала высокую эффективность бурения в сухих породах.The rig has been field tested and has shown high drilling efficiency in dry formations.

Claims

1. A drilling rig comprising a motor with a reducer, drill rods with couplings, a drill, characterized in that the rig is equipped with a device for creating a vacuum (vacuum) and connected via hoses with a drill, and a sealed container for receiving loose rock.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the hose connecting the container and the device for creating a vacuum (vacuum) is equipped with a filter.