Колонковый снаряд

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) (д) 4 E 21 В 25/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

О Р ИЙ (61) 1106891 (2!) 3799811/22-03 ,(22) 09.10.84 (46) 23,04.86. Бюл. В 15 (71) Томский. ордена Октябрьской Ре, волюции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.Х.Кирова и Производственное геологическое объединение "Томскнефтегазгеология" (72) С.С.Сулакшин, В.И.Брылин, Л.С.Редутинский, В.Н.Филиппов и В.Н.Лычев (53) 622.243.64 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1106891, кл. Е 21 В 25/00, 1984 (54) (57) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД по авт. св. И 1106891, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости работ при сборке снаряда, он снабжен разрезным пружин,ным кольцом с внутренним буртом для взаимодействия с керноприемной -трубкой при установке в рабочее положение, при этом кольцо размещено в сжатом состоянии внутри подвижной втулки, а фиксаторы выполнены с несимметричным положением центра массы.

1 12258

Изобретение относится к горному делу, к средствам бурения с отбором керна и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1106891, Целью изобретения является уменьшение трудоемкости работ при сборке снаряда.

На фиг.l приведен колонковый снаряд в положении спуска извлекаемой части снаряда в корпус; на фиг.2 - 10 то же, после его сборки в положении для бурения с отбором керна; на фиг.Э вЂ” положение фиксатора при спуске извлекаемой части снаряда в корпус; на фиг.4 — сечение А-А на фиг.Э.)S

Колонковый снаряд состоит из породоразрушающего инструмента в виде коронки 1, соединенной с наружной трубой 2, внутри которой установлена 0 с помощью узла 3 регулирования и закреплена переводником 4 извлекаемая часть снаряда, включающая подвижную втулку 5, извлекаемую керноприемную трубу 6, соединенную с подпипниковым узлом 7 и узлом 8 открытия втулки 5.

В отверстиях 9 и 10 втулки 5 установлены рычажковые подпружиненные кернозахватные элементы ll и стопорные элементы 12, выполняющие функцию

f разъемных фиксаторов, на осях 13.

Элементы 12 выполнены с несимметричным положением центра массы, например, за счет переменной толщины в поперечном сечении (фиг.4) .

В верхней части втулки 5 выполнен внутренний кольцевой буртик 34. Керноприемная труба в нижней части снабжена упорным кольцом 15. Сопряжение втулки трубы и буртиков образует подвижное соединение с ограниченным

40 продольным ходом.

Подшипниковый узел 7 выполнен в верхней части с гнездом 16 под шаровой клапан 17.

4S

Корпус 18 узла 8 открытия втулки

5, соединенный с верхней частью под- . шипникового узла 7, выполнен с отверстием 19, а внутри корпуса 18 установлен трубчатый поршень 20 с Я отверстиями 21 и 22 и нижним упором

23. Внутри трубчатого поршня 20 закреплен винтами 24 золотник 25 с гнездом под второй шаровой клапан 26. Трубчатый поршень 20 и корпус 18 сое- $5 динены эапорными шарами 27, а пространство между поршнем 20 и корпу . сом )8 представляет камеру 28 давле96 2 ния, которая соединена отверстием 2) с внутренней полостью бурильных труб.

Узел 8 открытия со всеми деталями и в совокупности с втулкой 5 и трубой 6 образует механизм перекрытия кернозахватных элементов.

Для подъема извлекаемой части снаряда из наружной трубы 2 служат отверстия 29 узла 3 регулирования.

Внутри втулки 5 для удержания подпружиненных кернозазватных элементов

)1 в положении, параллельном оси снаряда, при спуске извлекаемой части снаряда в наружную трубу 2 установлено разрезное пружинное кольцо 30 с нижним внутренним буртом 3) для взаимодействия с керноприемной трубой 6 при установке в рабочее положение.

Внутри керноприемной трубы 6 помещается керн.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

Дпя сборки снаряда устанавливают и закрепляют на устье скважины наружную трубу 2 с присоединенным породоразрушающим инструментом l и опускают в нее на тросе, зацепленную за отверстия 29 извлекаемую часть снаряда с установленным внутри подвижной втулки 5 разрезным пружинным кольцом 30. ф

При этом под действием собственного веса подвижная втулка 5 находится в нижнем положении в зацеплении буртиком 14 за упорное кольцо 15 керноприемной трубы 6. Эксцентричные фиксаторы 12 на осях 13 за счет выполнения их эксцентричными по форме (фиг,4) находятся внутри подвижной втулки 5 (фиг.Э), обеспечивая свободный, без зацеплений, спуск извлекаемой части снаряда внутрь наружной трубы 2 снаряда.

Втулка 5 при спуске своей нижней частью устанавливается на выступ внутри корпуса породоразрушающего инструмента, а дальнейший спуск керноприемной трубы 6 ведет к установке ее внутри разрезного пружинного кольца 30 на бурт 31 и к выталкиванию кольца 30 из корпуса внутрь гнезда породоразрушающего инструмента 1.

Одновременно керноприемная труба 6 выталкивает иэ корпуса втулки 5 эксцентричные фиксаторы )2, которые застопоривают втулку 5 в нижнем положении, предупреждая ее преждевре3 1 менное перемешение вверх до освобождения кернозахватных элементов при отрыве керна, После этого навинчивают переводник 4 на наружную трубу 2, закрепляя от перемещения извлекаемую часть снаряда, и подсоединяют к переводнику 4 бурильные трубы.

Затем снаряд на бурильных трубах опускают на забой скважины без шаровых клапанов 17 и 26, подают промывочную жидкость через центральное отверстие подшипникового узла 7 и керноприемную трубу 6, после чего бросают шаровой клапан 17, направляя поток промывочной жидкости через отверстие 19, межтрубное пространство и отверстия в коронке на забой скважины. Затем включают вращение снаряда, создают осевую нагрузку на забой и производят бурение с отбором керна. Керн поступает внутрь керноприемной трубы 6, причем в процессе бурения с отбором керна (фиг.2) подпружиненные кернозахватные элементы

ll изолированы от керна керноприемной трубой 6.

После проходки интервала необходимой длины процесс бурения останавливают и приступают к операции отрыва керна, Для этого без отрыва снаряда от забоя скважины бросают в полость бурильных труб второй шаровой клапан 26, который силой тяжести или потоком жидкости устанавливается в гнездо золотника 25. Затем включают насос, создают давление внутри колонны бурильных труб, которое через шаровой клапан 26 и золотник 25 воздействует на винты 24.

При постижении усилия. превышающего. прочность материала винтов 24, происходит их срезание.

После этого золотник 25 с шаровым клапаном 26 перемещается в нижнюю часть трубчатого поршня 20 на нижний упор 23. При этом через отверстие

21 повышается давление в камере 28 давления, эапорные шары 27 выпадают из своих гнезд, что приводит к рассоединению трубчатого поршня 20 и корпуса 18.

За счет давления жидкости в камере 28 давления корпус 18 узла 8 от225896 4 крытия втулки 5 с подшипниковым узлом 7 и керноприемной трубой 6 поднимаются на величину, необходимую для открытия кернозахватных элементов

11, которые под действием пружин упираются в кери, При этом втулка 5 не может переместиться вверх одновременно с керноприемной трубой 6 (например, эа счет трения), так как ее эксцентричные фиксаторы 12 упираются в торец нижней части трубы 2.

Затем подача промывочной жидкости прекращается, снаряд приподнимается над забоем скважины, элементы 11 внедряются в керн и, оторвав его от забоя, удерживают внутри керноприемной трубы 6.

После этого буровой снаряд поднимают из скважины и, закрепив на устье наружную трубу 2 колонкового снаряда, 25

50 отвинчивают переводник 4, затем поднимают на дневную поверхность внутренюю извлекаемую часть колонкового снаряда. При этом керноприемная труба 6 поднимаясь вверх, освобождает элементы 12 которые собственным весом смещаются к оси снаряда, не препятствуя подъему (перемещению) втулки

5 внутри трубы 2. При дальнейшем движении вверх керноприемная труба 6 своим упорным кольцом 15 подхватывает втулку 5 за кольцевой буртик 14 и вся внутренняяизвлекаемая часть колонкового снаряда вместе с керном поднимается из корпуса 2 на дневную поверхность, после чего иэ керноприемной трубы 6 извлекается керн.

При ревизии снаряда перед следующим спуском в скважину из корпуса породоразрушающего инструмента 1 извлекается кольцо ЗО при отвинчивании породоразрушающего инструмента.

Воэможность установки извлекаемой части колонкового снаряда в наружную трубу за счет наличия разрезного пружинного кольца и применение эксцентричных стопорных элементов позволяет снизить трудоемкость работ по сборке колонкового снаряда. Производственные испытания показали надежность работы при сборке бурового снаряда без снятия породоразрушающего инструмента и разборки составного корпуса (наружной трубы) снаряда.

1225896

Щ

2 5

Фиг.5

Фиг.2

Составитель В.Акслер

Редактор Г.Волкова Техред И.Попович Корректор М.Пожо

Заказ 2106/20 Тираж 548 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4