Колонковый снаряд

 

Изобретение относится к колонковому бурению и предназначено для создания обратной призабойной циркуляции промывочной жидкости при бурении скважин. Цель - повышение качества опробования за счет снижения навигационных пульсаций промывочной жидкости в полости колонковой трубы. Колонковый снаряд состоит из колонковый трубы, погружного поршневого насоса с корпусом и кольцевым поршнем. Корпус связан с колонковой трубой. Кольцевой поршень подвижно установлен на штоке и подпружинен относительно него. Гидравлический привод поршня выполнен в виде штока бойка гидроударника. Рабочая камера поршневого насоса сообщается нагнетательным каналом с клапаном с внешним пространством и всасывающим каналом с клапаном с полостью колонковой трубы. Надпоршневая полость насоса сообщена каналом с всасывающим каналом на участке под клапаном всасывающего канала . При ходе штока с поршнем вверх поршень увлекается в движение плавно и сю положение становится максимально близким к уровню жидкости. Это позволяет исключить или значительно уменьшить кавитационные явления в рабочей камере насоса. 1 ил. В

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 25/00

ГОСУДАРСТ8Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 (л

Об

Ф 4 4 (21) 4641512/03 (22) 25.01.89 (46) 15.10.91. Бюл. t4 38 (71) Донецкий политехнический институт (72) И.В.Вавилов, О.И.Калиниченко, В.И.Пилипец, П.В.Зыбинский и А.С.Меликов (53) 622.243.64(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1255709, кл. Е 21 В 25/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

hL 1500757, кл, E 21 В 25/00, Е 21 В 21/00, 1987. (54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к колонковому бурению и предназначено для создания обратной призабойной циркуляции промывочной жидкости при бурении скважин. Цель— повышение качества опробования за счет снижения кавитационных пульсаций промывочной жидкости в полости колонковой трубы. Колонковый снаряд состоит из коИзобретение относится к колонковому бурению, а именно к устройствам для создания обратной призабойной циркуляции промывочной жидкости при бурении скважин.

Цель изобретения — повышение качества опробования за счет снижения пульсаций промывочной жидкости в полости колонковой трубы.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Колонковый снаряд состоит из колонковой трубы 1, погружного поршневого насоса с корпусом 2, соединенным с колонковой трубой 1, и кольцевым поршнем 3, установ„„5Q ÄÄ 1684477 А1 лонковый трубы, погружного поршневого насоса с корпусом и кольцевым поршнем.

Корпус связан с колонковой трубой. Кольцевой поршень подвижно установлен на штоке и подпружинен относительно него, Гидравлический привод поршня выполнен в виде штока бойка гидроударника. Рабочая камера поршневого насоса сообщается нагнетательным каналом с клапаном с внешним пространством и всасывающим каналом с клапаном с полостью колонковой трубы. Надпоршневая полость насоса сообофна каналом с всасывающим каналом на участке под клапаном всасывающего канала. При ходе штока с поршнем вверх поршень увлекается в движение плавно и сго положение становится максимально близким к уровню жидкости. Это позволяет исключить или значительно уменьшить кавитационные явления в рабочей камере насоса. 1 ил. ленным подвижно на штоке 4 и подпружиненным относительно штока пружинами 5 и

6 сжатия. Гидравлический привод поршня 3 поршневого насоса выполнен в виде штока

4 бойка 7 гидроударника 8.

Рабочая камера 9 поршневого насоса соединена нагнетательным каналом 10 с клапаном 11 с внешним пространством и всасывающим каналом 12 с клапаном 13 с полостью 14 колонковой трубы 1. а надпоршневая полость 15 насоса сообщена каналом 16 с всасывающим каналом 12 на участке под клапаном 13.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

В процессе бурения (пробоотбора) боек

7 гидроударника 8 совершаетвцзвратно-поступательные движения, ударами забивая колонковую трубу 1 в грунт, Вместе с бойком 7 гидроударника 8 возвратно-поступательные движения совершает шток 4.

При ходе бойка 7 со штоком 4 кольцевой поршень 3 вначале за счет сил инерции остается на месте. В результате этого сжимается пружина 6, а в рабочей камере 9 и в гидравлически связанной с ней надпоршневой полости 15 насоса возникает разрежение. Поэтому давление жидкости на поршень 3 со стороны рабочей камеры 9 и надпоршневой полости 15 в этот момент практически уравновешено, Усилие сжатой пружины 6 передается на поршень 3 и по мере перемещения штока

4 относительно поршня 3 это усилие плавно возрастает. Под действием определенного усилия сжатой пружины 6 поршень 3 увлекается вслед за штоком 4, вытесняя жидкость из надпоршневой полости 15 насоса по каналу 16 корпуса 2 во всасывающий канал 12.

При перемещении штока 4 с поршнем 3 вверх на поршне 3 образуется перепад давления, обусловленный гидравлическими сопротивлениями при вытеснении жидкости из надпоршневой полости 15 через каналы

16 и 12 в рабочую камеру 9. Если в рабочей камере 9 отсутствует подпор жидкости, обусловленный ее притоком из полости 14 колонковой трубы 1, то перемещение пораня 3 будет происходить только за счет усилия пружины 6, а относительное положение штока 4 и поршня 3 будет характеризоваться максимальным смещением, при котором реализуется максимальное сжатие пружины 6.

При ходе штоке 4 с поршнем 3 вверх, поршень 3 будет увлекаться в движение относительно плавно, и его положение будет максимально близким к уровню жидкости, что позволит исключить или значительно уменьшить кавитационные явления в рабочей камере 9 насосе.

При ходе бойка 7 со штоком 4 вниз будет сжиматься пружина 5, усилие от которой

Формула изобретения

Колонковый снаряд, содержащий колонковую трубу, погружной поршневой насос с поршнем, имеющим гидравлический привод в виде штока бойка гидроударника, корпусом, соединенным с колонковой трубой и рабочей камерой, сообщенной системой каналов с клапанами с полостью колонковой трубы и внешним пространством, отличающийся тем, что; с целью повышения качества опробования за счет снижения пульсаций промывочной жидкости в полости колонковой трубы, поршень установлен нз штоке бойка гидроударника с возможностью осевого перемещения и подпружинен относительно него. будет передаваться на поршень 3. Перемещению поршня 3 вниз будет препятствовать гидростатическое давление столба жидкости в скважине. При дальнейшем перемеще5 нии штока 4 относительно поршня 3 сила сжатия пружины 5 будет возрастать. Одновременно за счет приложения силы к поршню 3 возникнет разрежение в надпораневой полости 15, что вызовет при1Î ток жидкости из внешнего пространства в полость 14 колонковой трубы 1, а иэ полости

14 колонковой трубы 1 в надпоршневую полость 15. Совместное действие усилия сжатой пружины 5 и давления жидкости в

15 надпоршневой полости 15 плавно вовлекут поршень 3 в совместное движение со штоком 4. При этом жидкость иэ рабочей камеры 9 будет выдавливаться через нагнетательный канал 10 с клапаном 11 во

20 внешнее пространство, а освободившийся объем в нздпоршневой полости 15 насоса будет заполняться потоком жидкости из полости 14 колонковой трубы 1.

Если подпор жидкости на поршень 3 со

25 стороны надпоршневой полости 15 будет отсутствовать из-эа значительных сопротивлений в циркуляционной.системе скважины, то перемещение поршня 3 будет осуществляться только за счет усилия сжа30 тия пружины 5. При этом относительное положение штока 4 и поршня 3 будет характеризоваться максимальным смещением, при котором реализуется максимальное сжатие пружины 5.

1684477

Составитель Е.Ягодина

Тех ред М.Моргентал Корректор Т Палий

Редактор 3.Слиган

Производственно-Издатеавскии комбинат "Патент", г. Ужгород. уа.Гагарина, 101

Заказ 3492 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5