Фиксирующий механизм съемного керноприемника

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна и извлечением его через колонну бурильных труб. Цель - предохранение съемного керноприемника (КП) от деформации при извлечении и обеспечение надежной фиксации в колонне труб и сигнализации о прекращении процесса бурения. Для этого фиксирующий механизм КП имеет две дополнительные группы стопорных роликов (СР) 9 и 13, расположенных параллельно в ложементах 35 и 36 в стенках цилиндрического корпуса 14. Ступенчатый стержень (СС) 7 Выполнен с кольцевой канавкой 11 между участками 8 и 12 наружной поверхности одинакового диаметра. Захватная головка 1 СС 7 связана с ним подвижным соединением в виде сопряженного с продольными прорезями 3 цилиндрического штифта 5 и с фиксирующим подвижное соединение элементом в виде цанги 18, закрепленной на нижнем конце СС 7. Цанга 18 взаимодействует с задерживающим ее уступом 19 внутри корпуса 14. К участку корпуса 14, соединенному с опорным узлом керноприемной трубы, примыкает упругодеформируемый участок в виде прорезной пружины. На нижнем конце пружины закреплен стержень с уплотнительным кольцом, выполняющий роль клапана-сигнализатора в нагревательном канале при взаимодействии с дроссельным сужением. Во время спуска СР 9 и 13 не могут быть вытолкнуты вне корпуса 14 и участок 12 СС 7 прижимает СР нижнего ряда. СС 7 при рабочем положении КП выталкивает СР 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35, фиксируя корпус 14. Цанга 18 проходит через уступ 19 и препятствует движению СС 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН

< П ф Е 21 В ?5/02

15

17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

{89) BG/39738/BG/61196/03. 06. 83 (48) 20.12.83 (21) 7773704/23-03 (22) 09.01.85 (46) 23, 07. 89. Бюл. 11 27 (71) Висш Минно-геоложки Институт(ВС) (72) Николай Димитров Ненков, Иван

Божков Пе-.ров и Стойко Пеев Пеев (ВС) (53) 622.243.64{088.8) „„SU„, 1495428 А 1

2 (54) Ф11КСИРУЮЩИЙ ХЕХЛ11ИЗг1 СЬЕМНОГО

КБР1 10ПРИЕИНИКА (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна и извлечением его через колонну бурильных труб. Цель предохранение съемного керноприемника (КП) от деформации при извлечении и обеспечение надежной фиксации в колонне труб и сигнализации о пре1 49542

3 кращении процесса бурения, Для этого ,фиксирующий механизм КП имеет две дополнительные группы стопорных роли" ков (CP) 9 и 13, расположенных параллельно в ложеме»тах 35 и 36 в степках цилиндрического корпуса 14, Ступенчатый стерне»ь (СС) 7 выполнен с кольцевой канавкой 11 между участками 8 и 12 »аружной »оверхности оди- 10 пакового диаметра. Захватная головка 1 СС 7 связана с »им подвижным соединением B лиде сопряженного с продольныл1и прорезями 3 цилиндрического штифта 5 и с фиксирующим подвижное соеди»ение элементом л инде ца»гп 18, закрепленной на нижнем ко».це СС 7, Ца»га 18 взаимодействует с задерживающим ее уступом 19 внутри корпуса 14. К участку корпуса 14, соединенйому с опорным узлом керноприемной трубы, примыкает упругодеформируемый участок в виде прорезной пружины. На нижнем конце пружины закреплен стержень. с уплотнительным кольцом, выполняющий роль клапана-сигнализатора в нагнетательноМ канале при взаимодействии с дроссельным сужен»ем. Во время спуска CP 9 и 13 не могут быть вытолкнуты н»е корпуса 14 и участок 12

CC 7 прижимает CP нижнего ряда.

СС 7 при рабочем положении КП выталкивает CP 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35, фиксируя корпус 14, Цанга !8 проходит через уступ 19 и препятствует движенио СС 7. 2 ил, Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для буре" 25 ния с отбором керна и извлечением его через колонну бурильных труб.

Известны фиксирующие меха»измь1 съемного керноприемника, содержащие корпус с нагнетательным каналом и с 30 раздвижными стопорными элементами, клапан-сигнализатор и взаимодействующую со стопорными элементами втулку, связанную с захватной головкой (авторское свидетельство СССР К -1061541, 35 кл. Е 21 В 25/02, 1981).

11едостаточная надежность работы известных механизмов обусловлена возможностью защемления стопорных элементов на контакте с выемкой в наруж- 40 ной колонковой трубе.

Более совершенны механизмы, где применены стопорные элеме»ты, ил1еющие форму тел качения. Такой фиксиру». ющий механизм съемного керноприемни- 45 ка содержит цилиндрический корпус с центральным нагнетательпым каналом и с раздвижными стопорными роликами, расположенными в выполненных в стенках корпуса ложементах клапан-сигна50 лизатор в нагнетательном канале, запирающий ролики ступенчатый стер" жень с захватной головкой, связанной с ним подвижным соединением в вниде сопряженного с продольными прорезями цилиндрического штифта, и с фиксирующим подвижное соединение элементом, соединенный с корпусом опорHbtH узел керноприемной трубы (авторское свидетельство СССР 1 - 1117394, кл. Е 21 В 25/02, 1983).

Однако указанный механизм не защищает съемный керноприемник от деформаций при вынимании из колонны труб.

Задачей предлагаемого изобрете— ния является предохранение съемного керноприемника от деформации при извлечении и обеспечении при этом надежной фиксации в колонне труб и сигнализации о прекращении процесса бурения.

Решение задачи обеспечивается тем, что известный фиксирующий механизм съемного керноприемника снабжен дополнительной группой стопорных роликов, расположенных параллельно первым в дополнительных ложементах в стенках корпуса, при этом стерже»ь выполнен с кольцевой канавкой л.ежду участками наружной поверхности одинакового диаметра, фиксирующий подвижное соединение элемент выполнен в виде цанги, закрепленной на нижнем конце стержня, цилиндрический корпус выполнен с внутренним задерживающим цангу уступом и с упругодеформируемым участком в виде прорезной пружины, примыкающим к соединению с опорным узлом керноприемной трубы, а клапан-сигнализатор выполнен в ьиде закрепленного на нижнем конце упругодеформируемого участка корпуса стержня.

На фиг.1 показана верхняя часть механизма, продольны й. ра з ре з; » а

1495428 фиг.2 — нижняя часть, продольный разрез.

Фиксирующий механизм съемного керноприемника содержит захватную головку 1 на ступенчатом стержне 7, свяэан5 ную с ним подвижным соединением в виде сопряженного с продольными прорезями 3 цилиндрического штифта 5 и с фиксирующим подвижное соединение эле- 1О ментом в виде цанги 18, закрепленной на нижнем конце стержня 7 и взаимодействующей с задержиьающим ее уступом

19 внутри цилиндрического корпуса 14„

Корпус 14 имеет нагнетательный ка- 15 .нал 21 раздвижные стопорные ролики

9 и дополнительную группу роликов

13. Ролики 9 расположены в выполненных в стенках корпуса 14 ложементах

35. Ролики 13 расположены параллельно 2Q роликам 9 в дополнительных ложементах

36 в стенках корпуса, Стержень 7 выполнен с кольцевой канавкой 11 между участками 8 » 12 наружной поверхности одинакового диамет- 25 ра. Корпус 14 соединен с опорным узлом ?8 керноприемной трубы (не показана), включающим подшипниковьый стержень 34, подшипниковые втулки ЗО, подшипники 31 и фиксирующие гайки 25 и 29, опорную шайоу 27 и уплотнитель-ное кольцо 32. Подшипниковый стержень

34 имеет дренажно" "отверстие 33 и резьбу 37 для соединения с керноприемной трубой.

К участку 26 корпуса 14, соединенному с опорным узлом, примыкает упругодеформируемый участок в виде прорезной пружины 22, на нижнем конце ко. торого закреплен стержень 23 с уплот нительным кольцом 24, выполняющий функцию клапана-сигнализатора в нагнетательном канале 21 при взаимодейст.— вии с дроссельным сужением.

Цанга 18 закреплена на стержне 7 посредством резьбы с ограничительной гайкой 17, размещенной с возможностью взаимодействия с уступом 15 на корпусе 14.

Фиксирующий механизм работает следующим образом.

Керноприемник устанавливают в бурильную колонну 38. Выдергивается вверх головка 1, при этом освобождается цанга 18 и вместе с ней посредством штифта 5 перемещается и стержень

7, при этом участки 8 и 12 устанавливаются над двумя рядами роликов 9 и 13, которые убираются вовнутрь.

Одновременно с этим панга 18 устднавливается над уступом 19. В таком положении фиксирующий механизм готов к спуску под действием гравитации или с помощью нагнетаемой промни очной жидкости. Во время спуска иэ-за того, что внутренний диаметр бурпчьнс го рычага внбрап подходящим ролики 9 и 13 обоих рядов не могут бнть вытолкнуты вне корпуса 14. Во время спуска третья

> ступень прижимает ролики нижнего ряда, геди спуск керноприемника осуществляется в скважины с водопотерями (открытой циркуляцией), то используется овершот, при этом огершот захватывает головку 1, вь„".сргивас т стержень

7 вверх до упора гайки 17 в уступ

l5. После спуска керноприемннкз онершот самоосвобождается и гыдергивается вверх, После достижения расширенного кольцевого у ьастка на нижнем конце бурильной колонны стержень 7 выталкивает наружу дополнительнне ролики 13, опускается и фиксирует их. Движение керноприемника продолжается пока ролики 13 не достигнут нижней кромки кольцевого участка. Керноприемник прекращает свое движение, но стержень

7 под действием сохраненной D нем кинетической энергии продолжает свое движение и выталкивает ролики 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35 корпуса 14, фиксируя его. Одновременно с этим цанга 18 проходит через уступ

19 и препятствует движению стержня

7 вверх. Это рабочее положение керноприемника.

Во время работы, когда керноприемник наполнится керном или поступивший керн заклинится,.то о» прекращает свое поступательное движение и отстает от бурильной колоннн.

В результате этого прорезная пружина 22 сжимается и стержень ?3 прикрывает нагнетательный капал 21, при этом давление промывочной жидкости резко повышается. Это служит указани-, ем, что очередной рейс окончен и съемный керноприемник необходимо вынуть.

При отрыве керна вследствие натяжения бурильной колонны кернаприемник посредством подшипникового стерж ня 34 в опорном узле 28 растягивает прорезную пружину 22, которая удлиняется. В результате этого нижний ко1!

495428

Формула изобретения

Фиксирующий механизм съемного керноприемника, содержащий цилиндрический корпус с нагнетательным каналом и с раздвижными стопорными рапикамк, расположенными в выполненнь

3J — г2

37

:ф г 2

Составитель Е.1олчанова

3!,Зайцева Техред A.Кравчук Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 4223/28 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", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 нец керноприемника упирается в пора- . даразрушающий инструмент, а фиксирующий механизм съемного керноприемли— ка разгружается от растягинающего усилия.

Приведение фиксирующего механизма в транспортное положение .осуществляется посредствам спуска на канате авершата, который захватывает голов10 ку 1 и выдергивает ее наверх. При этом движении головки 1 участки 8 и

12 стержня 7 устанавливаются над двумя рядами роликов 9 и 13. Ролики могут уби- раться вовнутрь корпуса 14, Одновре-, менно с этим цанга 18 устанавливается над уступом 19, в результате чего керноприемник освобождается. После достижения поверхности шарнир, образованный из головки 1, штифта 5 и стерж- 0 ня 7 создает возможность для легкого освобождения кернаприемнай трубы из бурильной колонны, степках корпуса ложементах, клапансигнализатар в нагнетательном канале запирающий ролики ступенчатый стер- жень с захватной головкой, связанной с ним подвижным соединением в виде сопряженного с продольными прорезями цилиндрического штифта, и. с фиксирующим подвижное соединение элементом, соединенный с корпусом опорный узел керноприемной трубы, о т л и ч а юшийся тем, что.он снабжен дополнительной группой стопорных роликов, расположенных параллельна первым в дополнительных ложементах в стенках корпуса, при этом стержень выполнен с кольцевой канавкой между участками наружной поверхности одинакового диаметра, фиксирующий подвижное соединение элемент выполнен в виде цанги, закрепленной на нижнем конце стержня, цилиндрический корпус выполнен с внутренним задерживающим цангу уступом и с упругодеформируемым участком в виде прорезной пружины, примыкающим к соединению с опорным узлом кернапри емной трубы, клапан-сигнализатор выполнен в виде закрепленного на нижнем конце упругадеформируемого участка корпуса стержня.