Гидроударный снаряд для бурения скважин

 

OllNCAHHE

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЯДИТЕЛЬСТВУ

Союз CoeelCKle

Соцналнстичвсюа

Республик

"" 711264 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (21) 2301534/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 30.01.80 (51) М. Кл .

Е 21 В 5/00

Гасударстввнний нвюпет ссср на делам нэвбрвтвннй н еткритнй (53) УДК 622.243.

92 05(088 8) (72) Автор изобретения

Н. Ф. Сидоров (71) Заявитель (54) ГИДРОУДАРНЪ|й СНАРЯД

ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к гидроударным снарядам для бурения скважин.

Известен гидроударный снаряд для бурения скважин, установленный в бурильных трубах с шлицевым разъемом и уступом, включающий извлекаемый гидроударник с колонковым набором и выступом на наружной поверхности наковальни (1).

Недостатком такого снаряда является малая его эффективность из-за уменьшенного диаметра керна, так как для упора наковальни гидроударника в колонну бурильных труб последняя снабжена внутренним приливом.

Ф

С целью повышения эффективности работы гидроударного снаряда за счет увеличения диаметра керна, уступ выполнен в теле бурильных труб, а между наковальней и уступом установлены раздвижные упоры.

На фиг. 1 изображен гидроударный снаряд, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б на фиг. 1.

Гидроударный снаряд для бурения сква- жин состоит из корпусной бурильной трубы 1, соединенной с буровым инструментом 2.

Между деталями 1 и 2 размещено гнездо 3.

В нижней части труба 1 соединена со снабженной шлицами 4 втулкой 5.

На втулку 5 надета бурильная труба 6 с ответными пазами под шлицы 4. К трубе 6 присоединен переходник 7 с уплотнением 8.

В нижней части трубы 6 выполнен расширенный цилиндрический уступ со сферической кольцевой канавкой, в которой установлены клиновидные секторы 9, соответствующие профилю канавки.

В нерабочем положении секторы 9 упругими силами плоских пружин 10, скрепленных с втулкой 5, прижаты к ее внутренней поверхности. Во избежание горизонтального смещения относительно пружин 10 сектора снабжены фиксаторами 11, через которые пропущены пружины 10. К нижней части трубы 6 присоединена колонковая труба 12, оборудованная для бурения со съемным керноприемником. Соединенные между собой детали 1 — 12 являются несъемной составной частью бурового снаряда.

К съемной части относится гидроударник, который состоит из цилиндра 13, соединен711264

Формула изобретения

S5 ного с гнездом 3, клапана 14 с пружиной 15, в верхней части заканчивающегося конусной головкой под овершот; промывочных каналов 16; штифтов 17, контактирующих с пазами 18 в поршне-ударнике 19, верхняя уплотненная часть которого располагается внутри цилиндра 13; штифтов 20 в поршнеударнике, контактирующих с пазами верхней части наковальни 21 с промывочными каналами 22; пружины поршня-ударника 23. Перемещение поршня-ударника 19 относительно цилиндра 13 и наковальни 21 ограничено длиной их пазов.

Гидроударник соединяется со съемным керноприемником, который состоит из вала подшипникового узла 24, соединенного с наковальней 21 посредством резьбы, контргайки 25, клапана 26 перекрытия, упорных подшипников 27, пружины 28, переходника 29, стакана 30, наполненного маслом, масленки с дном 31 и керноприемной трубы 32, оборудованной для бурения со съемным керноприемником.

Работает устройство следующим образом.

Перед началом бурения в несъемную часть снаряда автономно сбрасывается гидроударник совместно с керноприемником, которые соединяются с корпусом при помощи герметизированного гнезда 3. Клиновидные сектора при погружении гидроударника с керноприемной трубой в снаряд не препятствуют, так как они при разомкнутых шлицах, освободившись от усилия втулки 5, оказываются прижатыми пружинами 10 к внутренней поверхности трубы 6. В таком виде гидроударный снаряд для бурения скважин присоединяют к бурильным трубам и опускают на забой.

После того, как породоразрушающий наконечник коснется забоя, продвижение колонковой трубы 12 вместе с втулкой 5 прекратится, а втулка 5 вместе с корпусом 1 и гидроударником будет двигаться до тех пор, пока торец переходника 7 не сомкнется с торцом корпуса 1, для обеспечения передачи осевого усилия на забой скважины, при этом произойдет фиксация наковальни 21 секторами 9 следующим образом: втулка 5, продвигаясь в сторону забоя относительно неподвижной в это время трубы 6, своей внутренней фаской скользя по тыльной части секторов, отжимает их к центру. Вся подвижная часть вставного устройства опускается, в том числе и наковальня 21, которая при встрече с секторами нагружает их и останавливается. Вместе с наковальней прекращает движение и поршень-ударник, а детали 1, 3, 13 продолжают двигаться на длину паза 18 в поршне-ударнике, при этом клапан 14 закрывает центральный канал поршня-ударника, а за это время втулка 5

5 î

1s

20 г5 зо

35 проходит относительно секторов 9 такой же путь, отклоняя сектора к центру и обеспечивая тем самым окончательное фиксирование наковальни 21. В таком положении торец трубы 32 находится на расчетном расстоянии относительно коронки наружной трубы 12.

Циркуляция промывочной жидкости включает снаряд в работу. Клапан 14 перекрывает промывочный канал в поршне-ударнике 19. Вследствие этого давление жидкости над клапаном и поршнем-ударником возрастает. Под действием давления клапан вместе с поршнем-ударником движется вниз, к наковальне, сжимая возвратные пружины 23 и 15. Совместное движение поршняударника и клапана продолжается до тех пор, пока клапан не будет остановлен жестким ограничителем, а поршень-ударник, продолжая двигаться по инерции, наносит удар по наковальне. Образовавшаяся щель между клапаном и поршнем-ударником вызывает падение давления жидкости и под действием прудин 23 и 15 клапан и поршень-ударник возвращаются в исходное положение и цикл повторяется.

Воспринятый удар по наковальне через сектора 9, трубу 6 и колонковую трубу 12 передается на породоразрушающий наконечник.

По окончании бурения производится приподъем колонны, открывается керн, при этом шлицевой разъем разомкнется и происходит раскрепление наковальни. После этого гидроударный снаряд извлекается из скважины овершотом, который захватывает снаряд за головку клапана.

Использование изобретения позволяет увеличить диаметр керноприемной части съемного снаряда, что в свою очередь приводит к увеличению диаметра керна и повышению эффективности бурения скважин.

Гидроударный снаряд для бурения скважин, установленный в бурильных трубах с шлицевым разъемом и уступом, включающий извлекаемый гидроударник с колонковым .набором и выступом на наружной поверхности наковальни, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет увеличения диаметра керна, уступ выполнен в теле бурильных труб, а между наковальней и уступом установлены раздвижные упоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 554397, кл. Е 21 В 25/00, 1975 (прототип).

711264

А-А

b-5

I0

Составитель Сергачев

Редактор Н. Богатова Техред К. Шуфрнч Корректор A. Гриценко

Заказ 897F/21 Тираж 626 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП кПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4