УСТРОЙСТВО И СПОСОБ БУРЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНЫМ ВРАЩЕНИЕМ БУРА И НЕПРЕРЫВНОЙ ПОДАЧЕЙ БУРОВОГО РАСТВОРА

1. Устройство для буровой установки, предназначенное для формирования скважины (6) в подземной структуре (63), при этом указанная буровая установка содержит первую буровую машину (1) с верхним приводом, установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей (21), и вторую буровую машину (3), установленную между первой буровой машиной (1) и скважиной с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей (41), и снабжена поворотным столом (31), способным выдерживать вес бурильной колонны (5), приводом (32) вращения, обеспечивающим непрерывное вращения бурильной колонны (5), и жидкостной камерой (34), способной обеспечивать жидкостное соединение между концом (51) бурильной колонны и блоком (7) подачи бурового раствора, при этом жидкостная камера (34) снабжена отверстиями (341, 343) для бурильной колонны, содержащими устройства (342, 344, 345), которые могут закрывать отверстия (341, 343) для бурильной колонны с обеспечением непроницаемости для жидкости, отличающееся тем, что вторая буровая машина снабжена также приводным трубным ключом (33), который обеспечивает возможность соединения/отсоединения элемента (12, 51) и бурильной колонны (5), при этом указанный приводной трубный ключ (33) установлен в жидкостной камере (34).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия (341, 343) для бурильной колонны снабжены герметичными уплотнениями (342, 344), которые могут окружать часть бурильной колонны (5), секции (52) бурильной колонны или приводного вала (12), соединенных с первой буровой машиной (1), с обеспечением непроницаемости для жидкости.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхнее отверстие (343) бурильной колонны снабжено запорным клапаном (345), который установлен между верхним герметичным уплотнением (344) и жидкостной камерой (34).
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок (7) подачи бурового раствора содержит линию (72) подачи, снабженную средствами (721, 722, 723, 724), способными обеспечивать жидкостную связь насоса (71) для бурового раствора с входным отверстием (13) для бурового раствора в первой буровой машине (1) и с входным отверстием (35) для бурового раствора в жидкостной камере (34).
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жидкостная камера (34) содержит закрываемое дренажное отверстие (351), которое имеет жидкостное соединение с резервуаром (74) для бурового раствора.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жидкостная камера (34) снабжена закрываемым вентиляционным каналом (352).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая (21) первой буровой машины (1) расположена на расстоянии от направляющей (41) второй буровой машины (3).
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая (21) первой буровой машины (1) совмещена с направляющей (41) второй буровой машины (3).
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что секция (52) бурильной колонны содержит направляющую трубу (521), в которой предусмотрена часть (521а), имеющая многоугольный профиль поперечного сечения.
10. Способ бурения с непрерывным вращением бура и непрерывной подачей бурового раствора, содержащий следующие операции:
а) бурильную колонну (5), снабженную бурильной головкой (53), которая расположена в скважине (6) в подземной структуре (63), соединяют с приводным валом (11) первой буровой машины (1) с верхним приводом, пропускают через центральное отверстие (36) во вторую буровую машину (3), приводят во вращение и перемещают вглубь в осевом направлении скважины (6), в то время как буровой раствор подают в бурильную головку (53) через входное отверстие (13) для бурового раствора в первой буровой машине (1);
б) привод (32) вращения, соединенный с поворотным столом (31) во второй буровой машине (3) приводят во вращение со скоростью, соответствующей скорости вращения бурильной колонны (5);
в) привод (32) вращения соединяют с верхней частью (521а) вращающейся бурильной колонны (5);
г) при этом закрываемые герметичные уплотнения (342, 344), выполненные в отверстиях (341, 343) для бурильной колонны в жидкостной камере (34), установленной между поворотным столом (31) и первой буровой машиной (1), образуют герметичную уплотняющую опору вокруг части бурильной колонны (5) или части приводного вала (11), соответственно,
отличающийся тем, что
д) приводной трубный ключ (33), установленный в жидкостной камере (34), приводят во вращение со скоростью, соответствующей скорости вращения приводного вала (11);
е) приводной трубный ключ вводят в зацепление с частью приводного вала;
ж) при уменьшении скорости вращения приводного трубного ключа (33) относительно поворотного стола (31) приводной вал отсоединяют от бурильной колонны (5), при этом одновременно устанавливают жидкостное соединение между блоком (7) подачи бурового раствора и бурильной головкой (53) через жидкостную камеру (34) и открытый верхний конец (51) бурильной колонны, после чего подачу бурового раствора в первую буровую машину (1) прекращают;
з) приводной вал (11) выводят из жидкостной камеры (34), первую буровую машину (1) отводят от второй буровой машины (3), при этом запорный клапан (345) закрывается, и верхнее герметичное уплотнение (344) отводится от приводного вала (11);
и) секцию (52) бурильной колонны соединяют с приводным валом (11) первой буровой машины (1) и перемещают в жидкостную камеру (34), при этом верхнее герметичное уплотнение (344) подводится к подпоре секции (52) бурильной колонны, и запорный клапан (345) открывается;
к) приводной трубный ключ (33) вводят в зацепление с частью секции (52) бурильной колонны и создают вращение секции (52) бурильной колонны с большей скоростью, чем скорость вращения бурильной колонны (5);
л) приводной трубный ключ (33) перемещают к бурильной колонне (5) и соединяют секцию (52) бурильной колонны с бурильной колонной (5), при этом подачу бурового раствора в первую буровую машину (1) возобновляют, после чего подачу бурового раствора в жидкостную камеру (34) прекращают;
м) возобновляют вращение первой буровой машины (1) и вертикальное перемещение бурильной колонны (5), при этом происходит слив бурового раствора из жидкостной камеры (34) через дренажное отверстие (351) в резервуар (74) для бурового раствора, после чего герметичные уплотнения освобождают бурильную колонну (5); и
н) повторяют операции б)-м).
11. Применение закрываемой жидкостной камеры (34), окружающей приводной трубный ключ (33), для подачи бурового раствора в бурильную колонну (5) во время работы буровой машины (3), оснащенной поворотным столом (31).