Бурильная система с установкой для расширения ствола - RU2017129834A
Код документа: RU2017129834A
Формула
1. Бурильная система, включающая в себя установку для расширения ствола, содержащую:
полую колонну рядом с нижним концом бурильной системы;
первую режущую головку, с возможностью вращения присоединенную к полой колонне, с первым приводным средством, предназначенным для вращения первой режущей головки относительно полой колонны таким образом, чтобы бурить скважину, имеющую диаметр, соответствующий по существу диаметру первой режущей головки, по направлению вниз; и
узел буровой головки, присоединенный к функционально нижнему концу колонны, узел буровой головки завершается второй режущей головкой для бурения опережающей скважины при продолжении бурения по направлению вниз бурильной системой.
2. Бурильная система по п. 1, в которой первая режущая головка содержит опорный корпус, на котором расположена конструкция с лопастями, опорный корпус с возможностью вращения присоединен к колонне, конструкция с лопастями содержит множество лопастей, отходящих от опорного корпуса, каждая лопасть оснащена множеством первых режущих элементов или содержит их.
3. Бурильная система по п. 2, в которой корпус зубчатой передачи установлен над первой режущей головкой, причем первое приводное средство установлено сверху на корпус зубчатой передачи и выполнено с возможностью приведения в действие конструкции зубчатой передачи в корпусе зубчатой передачи, которая, в свою очередь, выполнена с возможностью вращения опорного корпуса и первой режущей головки вокруг колонны.
4. Бурильная система по п. 2, в которой каждая лопасть наклонена по направлению вверх и от опорного корпуса таким образом, чтобы образовывать по существу V-образный режущий профиль.
5. Бурильная система по п. 2, в которой каждая лопасть включает в себя участок основы лопасти и подвижный концевой участок лопасти, выполненный с возможностью перемещения относительно участка основы лопасти, причем первый привод выполнен с возможностью перемещения концевого участка лопасти относительно участка основы лопасти.
6. Бурильная система по п. 5, в которой концевой участок лопасти может быть перемещен между развернутым положением, в котором концевой участок лопасти проходит по существу по одной прямой с участком основы лопасти, и убранным положением, в котором концевой участок лопасти перемещен по направлению вверх относительно участка основы лопасти по существу для способствования удалению установки для расширения ствола из выбуренной скважины.
7. Бурильная система по п. 5, в которой дополнительные участки лопасти могут быть расположены между участком основы лопасти и концевым участком лопасти для обеспечения возможности изменения длины лопастей, таким образом, обеспечивая возможность бурения относительно больших скважин путем увеличения общего диаметра конструкции с лопастями.
8. Бурильная система по п. 3, в которой под первой режущей головкой расположен нижний накопительный резервуар, в котором может накапливаться выбуренная порода, образованная вращением первой режущей головки.
9. Бурильная система по п. 8, в которой нижний накопительный резервуар включает в себя корпус резервуара, образующий отверстие впускного люка для приема выбуренной породы, и отверстие выпускного люка, расположенное на одной прямой с соответствующим отверстием, образованным в колонне, через которое выбуренная порода может быть выведена из резервуара в колонну, для последующего забирания внутренней шахтной бадьей, перемещаемой вверх и вниз по колонне.
10. Бурильная система по п. 8, в которой установка для расширения ствола включает в себя пару диаметрально противоположных нижних накопительных резервуаров, причем крайние нижние участки первой режущей головки включают в себя скребки для соскребания выбуренной породы в накопительные резервуары во время вращения первой режущей головки относительно колонны.
11. Бурильная система по п. 8, в которой установка для расширения ствола включает в себя узел захватного устройства, присоединенный к полой колонне и при эксплуатации расположенный под нижним накопительным резервуаром и над узлом буровой головки, узел захватного устройства выполнен с возможностью надежного захвата опережающей скважины, пробуренной второй режущей головкой, таким образом, чтобы зафиксировать бурильную систему в положении внутри выбуренной скважины.
12. Бурильная система по п. 11, в которой узел захватного устройства включает в себя пару диаметрально противоположных зажимов, отходящих по направлению в сторону от полой колонны и выполненных с возможностью перемещения между убранным, выведенным из взаимодействия, положением и развернутым, введенным во взаимодействие, положением, в котором зажимы прижаты к опережающей скважине, образованной второй режущей головкой, для способствования вращению первой режущей головки и/или управления таким вращением.
13. Бурильная система по п. 11, в которой узел захватного устройства присоединен к третьему узлу привода, присоединенному к колонне и выполненному с возможностью перемещения узла захватного устройства в осевом направлении по длине колонны.
14. Бурильная система по п. 11, в которой обеспечен стабилизирующий узел для способствования узлу захватного устройства путем первоначального центрирования установки для расширения ствола, причем стабилизирующий узел включает в себя множество расположенных на расстоянии друг от друга в радиальном направлении верхних стабилизирующих защитных перегородок над узлом захватного устройства и пару расположенных на расстоянии друг от друга в радиальном направлении нижних стабилизирующих защитных перегородок под узлом захватного устройства.
15. Бурильная система по п. 14, в которой защитная перегородочная конструкция проходит от участка под первой режущей головкой, рядом с нижним накопительным резервуаром до конца узла буровой головки, причем защитная перегородочная конструкция образует окна или отверстия для размещения зажимов узла захватного устройства, и верхних и нижних стабилизирующих защитных перегородок стабилизирующего узла.
16. Бурильная система по любому из предыдущих пунктов, в которой узел буровой головки присоединен к выступу, прикрепленному к функционально нижнему концу колонны, и которая имеет буровую головку, присоединенную к выступу посредством шестого узла привода, причем шестой узел привода выполнен с возможностью выдвижения и убирания буровой головки относительно выступа, таким образом, способствуя бурению опережающей скважины при продолжении бурения по направлению вниз бурильной системой.
17. Бурильная система по п. 16, в которой буровая головка содержит буровую головку, выполненную с возможностью подачи бурового раствора, завершающуюся функционально плоской поверхностью для образования защитной перегородки от бурового раствора, плоская поверхность оснащена второй режущей головкой для бурения опережающей скважины при продвижении бурильной системы по направлению вниз.
18. Бурильная система по п. 17, в которой буровая головка, выполненная с возможностью подачи бурового раствора, наполнена водосодержащим буровым раствором для приложения гидростатического давления к поверхности выработки, с насосом, предназначенным для нагнетания образуемой в результате породы в отделительную установку.
19. Бурильная система по п. 17, в которой вторая режущая головка оснащена или включает в себя множество вторых режущих элементов со вторым приводным средством, установленным сверху на буровую головку для приведения в действие вторых режущих элементов буровой головки.
20. Бурильная система по п. 9, включающая в себя ступень крепи ствола, содержащую круглую платформу крепи ствола, имеющую внутреннюю муфту, которая свободно размещает колонну, с множеством цилиндров, проходящих между нижней поверхностью платформы и корпусом зубчатой передачи для регулирования и управления относительным расстоянием, между платформой и корпусом зубчатой передачи.
21. Бурильная система по п. 20, в которой ступень крепи ствола включает в себя систему возведения крепи ствола для установки сегментов крепи из сборного бетона к внутренней стенке выбуренной скважины при продвижении бурильной системы по направлению вниз, причем система возведения крепи ствола содержит:
устройство для транспортировки сегментов крепи для опускания сегментов крепи в выбуренную скважину; и
рычаг установки сегментов для извлечения сегментов крепи из устройства для транспортировки сегментов крепи и их расположения в примыкании к боковой стенке скважины.
22. Бурильная система по п. 21, в которой устройство для транспортировки сегментов крепи является частью наружной шахтной бадьи таким образом, что при опускании наружной шахтной бадьи в ствол, обеспечивается одновременное опускание сегмента крепи в ствол.
23. Бурильная система по п. 22, в которой наружная шахтная бадья проходит через отверстия, образованные в расположенных выше круглых платформах, причем платформа крепи ствола ступени крепи ствола также образует отверстие, обеспечивающее возможность продвижения наружной шахтной бадьи далее по направлению вниз к первой режущей головке.
24. Бурильная система по п. 20, в которой платформа крепи ствола ступени крепи ствола окружена защитной перегородкой, проходящей в поперечном направлении относительно платформы крепи ствола таким образом, чтобы примыкать к внутренней стенке выбуренной скважины, защитная перегородка выполнена с возможностью разъемного присоединения к платформе крепи ствола посредством фиксирующей конструкции.
25. Бурильная система по п. 24, в которой фиксирующая конструкция содержит множество отходящих в радиальном направлении каналов, образованных в платформе крепи ствола, каждый канал включает в себя подвижный рычаг, выполненный с возможностью перемещения между убранным, выведенным из взаимодействия, положением, в котором защитная перегородка выведена из взаимодействия с платформой крепи ствола, и развернутым, введенным во взаимодействие, положением, в котором рычаг выступает из канала для введения во взаимодействие с фиксирующим отверстием, образованным в защитной перегородке таким образом, чтобы временно фиксировать защитную перегородку относительно платформы крепи ствола.
26. Бурильная система по п. 21, в которой множество убираемых приводных цилиндров расположено вокруг платформы рядом с защитной перегородкой для поддержки сегментов крепи по мере их расположения с примыканием к боковой стенке ствола таким образом, чтобы временно располагать защитную перегородку между сегментами и боковой стенкой.
27. Бурильная система по п. 26, в которой защитная перегородка содержит множество сегментов защитной перегородки, которые могут быть размещены в радиальном направлении вследствие прижимания сегментов крепи к верхнему участку сегментов защитной перегородки во время установки, для обеспечения возможности прижимания сегментов защитной перегородки к стенке.
28. Бурильная система по п. 21, в которой рычаг установки сегментов отходит от гидравлического цилиндра, установленного на платформе крепи ствола или рядом с ней, и выполнен с возможностью перемещения между различными убранными и развернутыми положениями для извлечения сегментов крепи из устройства для транспортировки сегментов крепи и для их фиксации с примыканием к боковой стенке ствола.
29. Бурильная система по п. 28, в которой сегменты крепи содержат множество изогнутых основных сегментов крепи, пару концевых сегментов крепи и фиксирующий сегмент крепи для введения между парой концевых сегментов крепи для образования кольца из сегментов крепи.
30. Бурильная система по п. 22, в которой верхняя накопительная платформа расположена над ступенью крепи ствола, над которой расположен накопительный резервуар, в который выбуренную породу поднимают посредством внутренней шахтной бадьи из нижнего накопительного резервуара, причем шахтная бадья, после перемещения вверх по колонне, может быть перемещена для последующего собирания наружной шахтной бадьей, которая затем может быть поднята через отверстия, образованные в расположенных выше платформах, на поверхность.
31. Бурильная система по п. 30, в которой верхний накопительный резервуар включает в себя корпус резервуара, образующий отверстие впускного люка для приема выбуренной породы от внутренней шахтной бадьи, и отверстие выпускного люка на наружной стороне колонны, расположенное на одной прямой с наружной шахтной бадьей на верхней накопительной платформе, для последующего сбора.
32. Бурильная система по п. 31, включающая в себя наземную опорную бурильную установку, содержащую установку основного мостового крана, установку для бурения с поверхности и рабочий стол, по меньшей мере один бадейный подъемник для перемещения наружных шахтных бадей вверх и вниз по стволу, и по меньшей мере один подъемник ступени для перемещения эксплуатационной переносной платформы вверх и вниз верхнего участка колонны.
33. Бурильная система по п. 32, в которой установка вспомогательного мостового крана, отдельная от установки основного мостового крана, также предоставлена для способствования подготовке площадки и перемещения различного оборудования на поверхности.
34. Бурильная система по п. 33, в которой второе опрокидное устройство предоставлено для опрокидывания наружных шахтных бадей после их поднимания над установкой для бурения с поверхности, в смежные люки, которые направляют содержимое шахтных бадей в накопительные отсеки на любой стороне опорной бурильной установки для последующего удаления подходящим оборудованием.
35. Бурильная система по п. 34, в которой каждое из мостовых кранов, установки для бурения с поверхности и рабочего стола выполнено с возможностью перемещения на направляющих приспособлениях, установленных на поверхности для способствования развертыванию бурильной системы на площадке.
