Колонковый набор

Изобретение относится к области горноразведочных работ, а именно к средствам бурения скважин с отбором керна. Технический результат заключается в предохранении керна от разрушений потоком промывочной жидкости, снижении гидравлических сопротивлений и возможности подклинок, препятствующих продвижению керна в наружной трубе. Колонковый набор содержит буровую коронку с корпусом, присоединенным к наружной трубе, и режущей матрицей с внутренними промывочными канавками. В полости наружной трубы с возможностью скользящего перемещения помещена направляющая, выполненная в виде сочетания форм с линией перехода, нижняя часть – полый цилиндр, верхняя – полусфера, на осевой линии которой имеется тупиковый приямок, где расположен шаровой поплавок, ограниченный в движении. На внешней поверхности цилиндра проведены сквозные продольные проемы, внутренняя стенка оснащена резиновой прокладкой. Внутренние промывочные канавки режущей матрицы выполнены с поперечным сечением, сужающимся вниз. 2 ил.

 

Изобретение относится к области горноразведочных работ, а именно к средствам бурения скважин с отбором керна.

Известен колонковый снаряд, содержащий наружную трубу, керноприемник и буровую коронку с центральным отверстием. Патент RU 2098595, Е21В 25/00,1997.

Недостатки колонкового снаряда - присутствие трении и помех продвижению керна внутри керноприемника.

Прототип изобретения - колонковый набор, содержащий буровую коронку с корпусом, присоединенный к наружной трубе и режущей матрицей с внутренними промывочными канавками. В.Г. Кардыш и др. Техника и технология бурения геологоразведочных скважин за рубежом. Москва, «Недра», 1986.

Недостатки прототипа - нарушение структурной целостности керна из-за прямого воздействия потока промывочной жидкости и физические помехи его продвижению в наружной трубе.

Задача изобретения - улучшение условий процесса кернообразования в полости наружной трубы.

Технический результат - предохранение керна от разрушений потоком промывочной жидкости, снижение гидравлических сопротивлений и возможности подклинок препятствующих продвижению керна в наружной трубе.

Это достигается тем, что в колонковом наборе, содержащем буровую коронку с корпусом, присоединенным к наружной трубе и режущей матрицей с внутренними промывочными канавками, согласно изобретению в полости наружной трубы с возможностью скользящего перемещения помещен направляющий, выполненный в виде сочетании форм с линией перехода, нижняя часть - полый цилиндр, верхняя полусфера, на осевой линии которой имеется тупиковый приямок, где расположен шаровой поплавок, ограниченный в движении, на внешней поверхности цилиндра проведены сквозные продольные проемы, внутренняя стенка оснащена резиновой прокладкой, внутренние промывочные канавки режущей матрицы выполнены поперечным сечением, сужающимся вниз.

Совокупностью отличительных признаков изобретения обеспечивается предохранение керна от направленно силового, разрушающего воздействия потока промывочной жидкости, снижение гидравлических сопротивлений перемещению керна в полости наружной трубы путем перераспределения давлений и скорости потока промывочной жидкости шаровым поплавком, создающим противодействие за счет плавучести и равномерно направляющим потоки плавным обтеканием полусферы в сквозные продольные проемы цилиндра. Этим самым создается заслон против прямого попадания потоков промывочной жидкости на полусферу направляющего со снижением гидравлических сопротивлений его совместному движению с керном.

Признаки - на внешней поверхности цилиндра проведены сквозные продольные проемы, внутренняя стенка оснащена резиновой прокладкой, при поступлении потоков промывочной жидкости в первые и керна в полый цилиндр, направляющий за счет давлений потоков и трений керна о резиновую прокладку удерживается от вращений, способствуют обеспечению центрации и структурной целостности керна, улучшению условий кернообразования в наружной трубе и удерживанию керна от выпадение во время извлечения из скважины.

Кроме того, в сквозных продольных проемах цилиндра происходит формирование потоков промывочной жидкости, направленных в кольцевой зазор между керном и внутренними стенками наружной трубы, исключающих контакты между керном и наружной трубой, касательный смыв шлама и отколовшихся частиц породы от поверхности керна, препятствующих его перемещению в условиях жидкостного трения.

Признаком - внутренние промывочные канавки режущей матрицы выполнены поперечным сечением сужающимся вниз, попаданием в них заклиночных материалов после завершения рейсовой проходки бурения скважин, достигается повышение надежности отрыва и удержание керна внутри режущей матрицы.

Совокупность отличительных признаков изобретения имеет причинно-следственную связь, решение поставленной задачи и достижение технического результата.

На фиг. 1 показан общий вид колонкового набора, разрез, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Колонковый набор содержит буровую коронку с корпусом 1 и режущей матрицей 2 с внутренними промывочными канавками 3. Корпус 1 присоединен к наружной трубе 4, внутри которой с возможностью скользящего перемещения помещен направляющий, выполненный в виде сочетании фигур с линией перехода, нижняя часть полый цилиндр 5, верхняя полусфера 6, на осевой линии которой имеется тупиковый приямок 7, где расположен шаровой поплавок 8, ограниченный в движении. На внешней поверхности цилиндра 5 проведены сквозные продольные проемы 9, внутренняя стенка оснащена резиновой прокладкой 10.

Колонковый набор работает следующим образом. В исходном положении направляющий нижней частью в виде полого цилиндра 5 устанавливается на тыльную сторону режущей матрицы 2.

С началом процесса бурения скважин поток промывочной жидкости поступает в полость наружной трубы 4 с приложением наибольшего вектора скорости на выступающую поверхность шарового поплавка 8 прижатием последнего ко дну тупикового приямка 7. Отразившись от поверхности шарового поплавка 8, поток промывочной жидкости меняет направление и, плавно обтекая полусферу 6, направляется на сквозные продольные проемы 9 цилиндра 5, предохраняя полусферу 6 от прямого попадание потоков промывочной жидкости, удаленных от осевой линии.

В сквозных продольных проемах 9 цилиндра 5 происходит формирование потока промывочной жидкости, удерживающего направляющего от вращения и направленного в кольцевой зазор между керном (не показан) и внутренней поверхностью наружной трубы 4, создавая сплошную среду защиты керна от воздействия последней.

Далее, поток промывочной жидкости, касательно соприкасаясь с боковыми стенками керна, смывает шлам и отколовшиеся частицы породы, выносит их через внутренние промывочные канавки 3 сужающимся поперечным сечением вниз режущей матрицы 2 и корпуса 1 буровой коронки в затрубное пространство.

При этом вхождением керна в полый цилиндр 5, внутренняя стенка которого оснащена резиновой прокладкой 10, за счет трения между ней и керном образуется сила, противодействующая вращению направляющего, обеспечивается центрация керна относительно осевой линии направляющего, исключается истирание керна от внутренней стенки наружной трубы 4.

По завершении рейсовой проходки бурения скважин доставкой заклиночных материалов потоком промывочной жидкости во внутренние промывочные канавки 3 с поперечным сечением, сужающимся вниз, обеспечивается заклинка керна внутри режущей матрицы 2, отрыв от забоя и удержание при извлечении из скважин.

Опытная модель колонкового набора диаметром буровой коронки 95,6 мм, наружной трубой диаметром 89,9 мм, изготовленной из прозрачного материала, в полости которой был помещен направляющий из бронзы, где внутренняя стенка цилиндрической части оснащена резиновой прокладкой, была исследована с возможностью визуального наблюдения на стенде за вращением наружной трубы, движением промывочной жидкости, положением керна, засыпкой и заклинкой керна в режущей матрице.

При проведении экспериментов модель колонкового набора имела угол отклонения в диапазоне от 0° до 90°, использовались керновые пробы, отобранные из монолитных, твердых, а также трещиноватых, раздробленных горных пород.

Эксперименты были проведены при частоте вращения наружной трубы в пределах от 50 до 300 об/мин, расходе промывочной жидкости 80-120 л/мин, что соответствует технологическим режимам бурения скважин.

По результатам экспериментов установлено, что технологические возможности колонкового набора, обусловленные отличительными признаками изобретения, обеспечивают решение поставленной задачи.

Колонковый набор, содержащий буровую коронку с корпусом, присоединенным к наружной трубе, и режущей матрицей с внутренними промывочными канавками, отличающийся тем, что в полости наружной трубы с возможностью скользящего перемещения помещена направляющая, выполненная в виде сочетания форм с линией перехода, нижняя часть – полый цилиндр, верхняя – полусфера, на осевой линии которой имеется тупиковый приямок, где расположен шаровой поплавок, ограниченный в движении, на внешней поверхности цилиндра проведены сквозные продольные проемы, внутренняя стенка оснащена резиновой прокладкой, при этом внутренние промывочные канавки режущей матрицы выполнены с поперечным сечением, сужающимся вниз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному и строительному делу и может быть использовано при вращательном забойном колонковом бурении вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин среднего и большого диаметра, добыче полезных ископаемых, прокладке подземных переходов и туннелей с возможностью изменения направления проходки в процессе выполнения работ.

Изобретение относится к области горных работ, а именно к средствам бурения скважин. Технический результат заключается в обеспечении соосности керноприемника и алмазной коронки с созданием совокупного крутящего момента составляющими элементами колонкового набора.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к способу и устройству для извлечения и спуска керноприемных труб. Технический результат заключается в упрощении процесса извлечения керноприемной трубы с керном из керноотборного снаряда и спуска на приемные мостки, не допуская прогиба керноприемной трубы и разрушения керна, а также в повышении безопасности.

Изобретение относится к керновому ящику. Технический результат заключается в удобном и легком захвате для простого перемещения, перестановки или переноски керновых ящиков с возможностью их компактного складирования.

Изобретение относится к технике нефтегазового оборудования отбора керна, в частности к инструментам бокового отбора керна во время бурения, которые также подходят для отбора керна пробуренного пласта.

Группа изобретений относится к горному делу, а именно к устройствам для получения и извлечения керна. Технический результат заключается в повышении надежности, безопасности работы и снижении трудоемкости использования.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения глубоких скважин с отбором керна в ледовых массивах Арктики и Антарктики. Электромеханический буровой снаряд включает колонковый набор, кабельный замок, электроотсек, насосный узел, приводной узел, шламосборник, включающий сетчатый фильтр с центральной перфорированной трубой.

Изобретение относится к области бурения скважин в сложных геологических условиях, в том числе в неустойчивых осадочных породах. Устройство для бурения включает обсадную колонну, установленный в обсадной колонне с возможностью вращения породоразрушающий инструмент для разрушения периферийной части забоя, колонну бурильных труб, соединенное с колонной бурильных труб пневмоударное устройство, керноприемное устройство, включающее колонковую трубу с кернозахватным устройством, и две взаимодействующие между собой полумуфты, одна из которых скреплена с породоразрушающим инструментом, а вторая полумуфта скреплена с наружной поверхностью колонковой трубы.

Изобретение относится к устройствам для отбора керна. Керноотборный снаряд содержит трубчатый корпус, верхний переводник, соединенный с верхней частью трубчатого корпуса, предназначенный для соединения со шпинделем гидравлического забойного двигателя или с колонной буровых труб, нижний переводник, соединенный с нижней частью трубчатого корпуса.

Изобретение относится к бурению грунта или горных пород, в частности к устройствам для выбуривания кернов из стенок скважин или каналов для исследования, и может быть использовано в области атомной энергетики для выбуривания кернов графита из кладок уран-графитовых реакторов канального типа.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в частности к алмазным буровым долотам, предназначенным для бурения глубоких нефтегазовых скважин. Технический результат заключается в повышении ресурса работы долота.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в частности к буровым долотам, предназначенным для бурения глубоких нефтегазовых скважин. Технический результат заключается в повышении ресурса работы долота и повышении эффективности удаления шлама основным потоком промывочной жидкости.

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия для бурения толщи горных пород под нефть и газ или другого назначения. Технический результат заключается в увеличении срока службы резца при разрушении горной породы лопастным долотом.

Изобретение относится к лопастным долотам режуще-скалывающего действия для бурения толщи горных пород под нефть и газ или другого назначения. Технический результат заключается в уменьшении сил резания на резцах долота, увеличении их износостойкости и скорости бурения.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому для бурения нефтяных и газовых скважин. Технический результат заключается в расширении области применения буровых алмазных долот, а именно в использовании данного типа долота при бурении зон поглощения промывочной жидкости с одновременным расширением скважины под установку профильного перекрывателя, а также в улучшении сбалансированности долота за счет уравновешивания сил резания.

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым резцам с твердосплавными режущими вставками. Технический результат заключается в увеличении ресурса и области применения резца для вращательного бурения на горные породы с коэффициентом крепости по М.М Протодьяконову до f=10…12.

Изобретение относится к горному делу, а точнее к буровому инструменту ударно-поворотного действия. Технический результат заключается в снижении энергоемкости процесса бурения и трудоемкости при изготовлении буровой коронки.

Группа изобретений относится к области бурения. Забойное бурильное устройство содержит корпус блока подшипников, образующий продольную ось и верхнюю и нижнюю части, причем верхняя часть корпуса блока подшипников выполнена с возможностью соединения с бурильной колонной, по меньшей мере один блок кольцевых подшипников, установленный в корпусе блока подшипников, и центральную часть бурового долота, по существу расположенную у нижнего конца корпуса блока подшипников и соединенную с ним, при этом центральная часть выполнена с возможностью вращения относительно продольной оси и имеет лопасти, присоединенные к ней, причем лопасти несут на себе множество резцов, при этом резцы выполнены с возможностью входа в контакт с подземным пластом породы, хвостовик, выступающий из центральной части, причем хвостовик выполнен интегральным или как одно целое с центральной частью или неразъемно соединен с центральной частью, и шпиндель, сцепляющийся с хвостовиком и образующий неразъемное соединение с ним.

Изобретение относится к вращательному шарошечному буровому долоту. Технический результат заключается в повышении долговечности долота.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам, преимущественно режущего типа. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового долота.

Изобретение относится к области горных работ, а именно к средствам бурения скважин. Технический результат заключается в обеспечении соосности керноприемника и алмазной коронки с созданием совокупного крутящего момента составляющими элементами колонкового набора.

Изобретение относится к области горноразведочных работ, а именно к средствам бурения скважин с отбором керна. Технический результат заключается в предохранении керна от разрушений потоком промывочной жидкости, снижении гидравлических сопротивлений и возможности подклинок, препятствующих продвижению керна в наружной трубе. Колонковый набор содержит буровую коронку с корпусом, присоединенным к наружной трубе, и режущей матрицей с внутренними промывочными канавками. В полости наружной трубы с возможностью скользящего перемещения помещена направляющая, выполненная в виде сочетания форм с линией перехода, нижняя часть – полый цилиндр, верхняя – полусфера, на осевой линии которой имеется тупиковый приямок, где расположен шаровой поплавок, ограниченный в движении. На внешней поверхности цилиндра проведены сквозные продольные проемы, внутренняя стенка оснащена резиновой прокладкой. Внутренние промывочные канавки режущей матрицы выполнены с поперечным сечением, сужающимся вниз. 2 ил.

Наверх