Колонковый снаряд

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Цель - повышение выхода керна. Снаряд содержит наружную трубу 1 с породоразрушающим инструментом 2. Внутри трубы 1 расположены керноприемная труба (КПТ) 3 с рычажковым кернорвателем 4 на внешней подвижной втулке 5 и механизм перемещения КПТ 3. Последний имеет полый корпус 8 и трубчатый поршень 9, скрепленные между собой замком с запорным шаром 10 в цилиндрической проточке 11 корпуса 8 и с ограничивающим перемещение шара 10 управляющим клапанным узлом 12. В корпусе 8 на участке, примыкающем к нижнему торцу поршня 9, выполнены проходные каналы 14. Проточка 11 замка имеет длину меньше расстояния ОТ нижнего конца КПТ 3 до верхней кромки рьшажка кернорвателя 4 и меньше хода корпуса 8 до перекрытия поршнем 9 каналов 14, выполняющих функцию сигнализатора подклинивания керна. При подклинивании раздробленного керна в КПТ 3 происходит взаимное перемещение трубы 1 и КПТ 3 на длину проточки 11. Каналы 14 при этом перекрываются трубчатым поршнем 9. Давление жидкости в буровом снаряже повьш1ается, что фиксируется манометром и сигнализирует о подклинивании керна в снаряде. 2 ил. СО 4 О5 со о со Фые.7

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 25/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ T7

Т6

Ф ие.! (21) 4264424 /23-03 (22) 17.06.87 (46) 30.03.89. Бюл. № 12 (71) Томский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) В.И.Брылин и Л.С.Редутинский (53) 622.243,64(088Г8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 739213, кл. Е 21 В 25/00, 1978.

Авторское свидетельства СССР № 1106891, кл. Е 21 В 25/00, 1983. (54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Цель — повышение выхода керна. Снаряд содержит наружную трубу 1 с породоразрушающим инструментом 2. Внутри трубы 1 расположены керноприемная труба (КПТ) 3 с рычаж

KoBblM кернорвателем 4 на внешней подвижной втулке 5 и механизм перемещения КПТ 3. Последний имеет полый корпус 8 и трубчатый поршень 9, скрепленные между собой замком с запорным шаром 10 в цилиндрической проточке

11 корпуса 8 и с ограничивающим перемещение шара 10 управляющим клапанным узлом 12. В корпусе 8 на участке, примыкающем к нижнему торцу поршня

9, выполнены проходные каналы 14.

Проточка 11 замка имеет длину меньше расстояния от нижнего конца КПТ 3 до верхней кромки рычажка кернорвателя

4 и меньше хода корпуса 8 до перекрытия поршнем 9 каналов 14, выполняющих функцию сигнализатора подклинивания керна. При подклинивании раздроб-. ленного керна в КПТ 3 происходит взаимное перемещение трубы 1 и КПТ 3 на длину проточки 11. Каналы 14 при

-этом перекрываются трубчатым поршнем

„„SU„„3469097 А1

9. Давление жидкости в буровом снаряже повышается, что фиксируется манометром и сигнализирует о подклинивании керна в снаряде. 2 ил.

1469097

Изобретение относится к горному делу, к средствам бурения с отбором керна.

Цель изобретения — повышение выхода керна.

На фиг. 1 показан колонковый снаряд в положении бурения, когда подклинивания не происходит; на фиг. 2— колонковый снаряд при возникновении подклинивания керна.

Колонковый снаряд содержит наружную трубу 1 с породоразрушающим инструментом 2. Внутри трубы 1 расположена керноприемная труба 3 с рычажковым кернорвателем 4 на внешней подвижной втулке 5.

Керноприемная труба 3 соединена с переводником 6 через подшипниковый узел 7 и механизм перемещения, имею- 2р щий полый корпус 8 и трубчатый поршень 9, скрепленные между собой замком, образованным запорным шаром 10 в цилиндрической проточке 11 корпуса

8 и ограничивающим перемещение шара

10 управляющим клапанным узлом 12, закрепленным впоршне стопором 13. В корпусе 8 на участке, примыкающем к нижнему торцу поршня 9,выполнены проходные каналы 14. 30

Цилиндрическая проточка 11 имеет длину 1,, обеспечивающую свободный ход корпуса 8 меньше расстояния 1 > от нижнего края керноприемной трубы

3 до верхней кромки рычажков кернорвателя 4 и меньше хода корпуса 8 до

35 перекрытия поршнем 9 каналом 14, которые в этот момент выполняют функцию сигнализатора подклинивания керна. В поршне 9 выполнены отверстия

15, сообщающие нагнетательный канал

16 с полостью 17.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

После спуска снаряда на забой скважины и подачи. промывочной жидкости на забой через центральное отверстие подшипникового узла 7 и керноприемную трубу 3, бросают шаровой клапан 18, который проходит через отверстие в управляющем клапанном узле

12 и устанавливается в подшипниковом узле 7. Вследствие того, что канал прохода жидкости через керноприемную трубу 3 перекрыт, поток промывочной жидкости направляется через каналы . 55

14 в межтрубное пространство и отверстия в породоразрушающем наконечнике на забой скважины.

Затем включают вращение снаряда, создают осевую нагрузку на забой.и производят бурение с отбором керна.

Последний поступает вовнутрь керноприемной трубы 3, причем в процессе бурения (фиг. 1) рычажки кернорвателя 4 изолированы от керна керноприемной трубой.

При подклинивании раздробленного керна в керноприемной трубе 3 (фиг.2) происходит взаимное перемещение наружной 1 и керноприемной 3 труб на длину цилиндрической проточки 11 °

При этом каналы 14 начинают перекрываться трубчатым поршнем 9. За счет этого повышается давление жидкости в буровом снаряде, что фиксируется манометром и сигнализирует о прдклинивании керна в снаряде.

Для нормального процесса работы снаряда необходимо, чтобы в процессе бурения беэ подклинивания керна каналы 14 были полностью открыты и не создавали дополнительного сопротивления течению жидкости. Однако величина хода перекрытия каналов 14 не должна быть больше длины цилиндрической проточки для полной работы узла сигнализации.

Кроме тОго, необходимо, чтобы при подклинивании керна и взаимном перемещении наружной 1 и керноприемной труб не произошло открытия кернорвателя. Для этого длина цилиндрической проточки 1„ должна быть меньше расстояния 1 от нижнего конца керноприемной трубы до верхней кромки рычажка кернорвателя 4.

Срыв керна после подклинки или окончания рейса осуществляется следующим образом.

Без отрыва снаряда от забоя скважины бросают в полость бурильных труб второй шаровой клапан, который силой тяжести или потоком жидкости устанавливается в гнезде управляющега клапанного узла 12. Затем включают насос, создают давление внутри колонны бурильных труб, которое через шаровой клапан и клапанный узел 12 воздействует на стопор 13. При достижении усилия, превышающего прочность материала стопора 13, происходит его срезание.

После э ого клапанный узел 12 с шаровым клапаном перемещаются в нижнюю часть трубчатого поршня 9. При этом через отверстия 15 повышается

Формула из обретения

20 наиннаКолонковый снаряд, содержащий ружную трубу с породоразрушающим струментом, расположенную внутри

Ct

В

Я фуад. 2

Составитель В.Акслер

Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Редактор И.Касарда

Заказ 133 1/34 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,!01

3 14690 давление в полости 17, полый корпус

8 с керноприемной трубой 3 перемещаются вверх, выталкивая шары 10, что приводит к рассоединению корпуса 8 и трубчатого поршня 9. При дальней5 шем подъеме корпуса 8 с керноприемной трубой 3 освобождаются рычажки кернорвателя 4, которые под действием пружин упираются в керн. Затем снаряд приподнимается над забоем скважины, рычажки кернорвателя 4 внедряются в керн, и, оторвав его от забоя, удерживают внутри керноприем" ной трубы 3. 15

После этого снаряд поднимают из скважины и извлекают керн. ружной керноприемную трубу с рычажковым кернорвателем на внешней подвижной втулке и механизм перемещения керноприемной трубы, имеющий полый корпус и трубчатый поршень, скрепленные между собой замком с запорным шаром в цилиндрической проточке корпуса и с ограничивающим перемещение шара управляющим клапанным узлом, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода керна, он снабжен сигнализатором подклинивания керна в виде проходных каналов в полом корпусе на участке, примыкаю" щем к нижнему торцу трубчатого поршня, при этом цилиндрическая проточка заика имеет длину меньше расстояния от нижнего конца керноприемной трубы до верхней кромки рычажка кернорвателя и меньше хода корпуса до перекрытия трубчатым поршнем проходных каналов,