Двойной колонковый снаряд

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ изоьеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2145198/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 01.10.7

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Г.Г. Абельс (71) Заявитель Управление геологии Совета Министров Эстонской CCP (54) ДВОЙНОЙ КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для отбора образцов породы в виде керна при разведочном бурении скважин.

Известны двойные колонковые снаряды, в которых защита керна от повреждения в процессе бурения обеспечивается изоляцией

его от воздействия потока промывочного агента oneражающим штампом и предотвращением вращения керноприемной трубы Llj . щ

В условиях частой перемежаемости пород, где эффективное внедрение опережающего штампа невозможно, применение таких снарядов не гарантирует сохранность кернового материала. l5

Отмеченный недостаток частично устранен в снарядах, где опережение и вращение внутренней керноприемной трубы меняется в зависимости от физико-механических свойствбуримой породы. 20

Известен двойной колонковый снаряд $2), которьN содержит внешнюю и .внутренюю трубы с коронками. и переходниками. Между переходниками наружной и внутренней труб размещен конический фрикцион, переда- 25 ющий вращение на внутренюю подпружиненную трубу, только в тот момент, когда опережение последней относительно наружной будет минимальным.

Известный снаряд, меняя режил движения внутренней керноприемной трубы относительно наружной, сохраняет неизменным количество промывочного агента, поступающего на забой скважины в збну сл ежную с поверхностью керна. В резко перемещающихся по твердости и степени подтверженности размыву пород это может привести к частичной или полной потере отдельных участков керна.

Для увеличения выхода керна при бурении по перемещающимся породал в предлагаемом снаряде наружная труба выполнена с отверстиями, а переходник внутренней трубы снабжен золотниковой втулкой, причем коронка внутренней трубы имеет выступ, образующий с сопряженной поверхносл тью наружной коронки гидравлический канал.

Наличие регулируемого золотниковой .втулкой канала для выхода промывочного

524905 агента выше забоя через отверстие в на ружной трубе и связь втулки с внутренней коронкой, являющейся к тому же и клапаном, создает условии для одновременного изменения режима движения керноприемной 5 трубы и количества промывочного агента, поступающего в зону смежную с поверхностью керна, в зависимости от свойств породы.

На чертеже изображен описываемый в 10 разрезе двойной колонковый снаряд, содержащий наружную и внутреннюю трубы 1 и

2, на нижнем конце которых навернуты соответственно наружная и внутренняя корон» ки 3 и 4. 1б

Верхний конец наружной трубы 1 через ниппель 5! и патрубок 6 соединен с переходником 7, в котором на подшипниках закреплен шток 8, связанный с корпусом 9. В кор пусе 9 установлены набор тарельчатых ® пружин 10, взаимодействующих с подвижной внутренней трубой 2 через наголовник

11, переходники 12 и 13. Переходник 12 с наружной стороны имеет коническую $pmcционную поверхность, которая после сжатия пружины и сопряжения с коническим отверстием ниппеля 5 передает вращение на внутреннюю трубу 2.

В теле переходников 12 и 13 просверлены отверстия 14 и 15, связанные с напорным каналом 16, служащие для подвода потока промывочного агента к различным участкам снаряда, в зависимости от положения золотниковой втулки 17 относительно боковых отверстий 18 на наружной трубе 1, Шариковые клапаны 19 служат для снятия гидростатического давления жидкости на керн.

Выступ 2О на внутренней коронке 4:, при-40 жатый набором пружин к внутренней проточке наружной коронки 3, перекрывает выход потока промывочного агента из межтрубнс го зазора.

Снаряд работает следующим образом. При © бурении пород, сопротивление которых внедрению коронки не превышает усилия предварительного сжатия набора пружин, выступ

20 внутренней коронки 4, упираясь в проточку наружной, предотвращает поступление промывки к забою, и которая в этом случае выходит через отверстия 15 и 18 в затрубное пространство. По мере нарастания сопротивления, а также при смене породы, внутренняя труба 2 вместе с коронкой и манжетой утапливается внутрь наружной, сжимая набор пружин 10. Выступ 20 коронки 4, отрываясь от наружной коронки 3, открывает доступ промывочного агента к забою. В то же время золотниковая втулка 17, перекрывая отверстия 18, регулирует количество промывочного агента, поступающего на забой и в затрубное пространство, при этом внутренняя труба не вращается.

При бурении по твердым сцементированным породам, когда набор пружин полностью сжимается, происходит замыкание конусных фрикционных поверхностей и полное перекрытие отверстий 18 втулкой 17. Внутренняя труба начинает вращаться вместе с наружной, выбривая ке ън, а весь,поток..промывочного агента поступает на забой, удаляя продукты разрушения.

Автоматическое изменение количества промывочного агента, поступающего на забой. одновременно с изменением режима движения внутренней керноприемной трубы в зависимости от свойств породы, повышает надежность работы двойного колонкового снаряда, облегчает и упрощает работч обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Двойной колонковый снаряд для бурения с промывкой по перемежающимся породам, содержащий наружную и внутреннюю трубы, соединенные между собой подшипниками и .фрикционной муфтой, переходники с нагнетательным каналом, а также наружную и внут реннюю коронки, отличающийся гем,что,с целью увеличения вВпюдажрнанаружная труба выполнена с отверстиями, а перекодник внутренней трубы снабжен золотниковой втулкой, причем коронка внутренней трубы имеет выступ, образующий с сопряженной поверхностью наружной коронки гидравлический канал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: з.. Авруцкий А.Л. и др. Справочник. мастера колонкового бурения, ТНТИ, М., 1960, с. 349, рис. 177.

2. Авт. св. СССР М 121735, кл. Е 21

В 25/00, 1958., 524905

Составитель B. Акспер

Редактор С. Ба кова Техред b4. Ликович КорректорА. Лакиды

Заказ 5039 Изд. М578 Тираж 690 Подписное

1\НИИПИ Государствеыного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб„4 фиииая ППП Патент . г. Ужгород, ул. Проектная, 4