Керноотборный снаряд

 

Союз Советски н

Социалистических

Республик

li ii 71398() (6l ) Дополнительное к акт. саид-ву (22) Заявлено 09.12.77 (21) 2561837/22-03 с присоединением занвки И (23) Приоритет

Опубликовано 05 02.80. Бюллетень Рй 5

Дата опубликования описания 05.02.80 (53)M. Кд.

F. 21 В 25/00

Веудеротнвнный комитет СССР . ее ленам изобретений в етнрьпнй (53) УДК, 622.243, .64 (088 8) Я. А, Эдельман, M. И. Ворожбитов, П.А. Палий, А.H.Ìàðòûøèí, О; Ю. Бергштейн, В. К. Полшков, М. А. Великосельский, М. Я. Гельфгат, Д. M. Губерман и P. Б. Вугин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники сЮ (7!) Заявитель . ----" „..::-:-","; а ч (54) КЕРНООТБОРНЫЙ СНАРЯД "ПЛУТОН" т ", Изобретение относится к области горного дела, к устройствам для бурения с отбором керна.

Известны керноотборные снаряды, содержащие корпус с внутренней трубой, эластичным керноприемником,перемещаемым независимо от наполнения керном механизмом периодического действия (11.

При работе таким снарядом необходимо периоди ки осуществлять взаимное перемещение частей снаряда движением колонны бурильных труб вверх-вниз.

Указанная операция при бурении глубоких скважин может вызвать осложнения из-за эффекта свабирования. Кроме того, при бурении эластичный керноприемник перемещается относительно поверхности керна вместе со снарядом и может быть поврежден при подклинках.

Указанные недостатки устранены в керноотборных снарядах, где перемещение эластичного керноприемника осуществляется одновременно с бурением по мере углубки скважины.

Известный такой снаряд содержит корпус с нагнетательным .гидравлическим каналом, внутреннкло трубу с эластичным керноприемником и механизм непрерывного перемещения эластичного керноприемника, работающий независимо от наполнения снаряда керном (2).

Однако применение этого снаряда уменьшает

5 диаметр керна и усложняет технологию бурения, требуя последующей разбурки уступа в стволе скважины, образованного неподвижными относительно забоя элементами механизма перемещения эластичного керноприемника. l0

Целью данного изобретения является повышение скорости бурения и увеличение выхода керна.

Указанная цель достигается тем, что в известном керноотборном снаряде механизм пе15 размещения эластичного керноприемника выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, соединенным с эластичным керноприемником, при этом полости пщроцилиндра сообщаются по ,гидравлическим каналам с нагнетательным каналом в корпусе и с внешним пространством, что нагнетательный канал корпуса и гидравлический канал, соединяющий полость цилиндра с внешним пространством, снабжены дроссели3 . 7139 рующими элеМентами, обеспечивающими разницу давления в полостях гидроцилиндра, а также и тем, что дросселирующий элемент в канале, связывающем гидроцилиндр с внешним пространством имеет переменное регулируемое гидравлическое сопротивление.

Керноотборный снаряд схематично изображен на чертеже, Керноотборный снаряд включает корпус 1, бурильную головку 2, керноприемное устрой- 1о ство З,и механизм 4 перемещений керноприемника. Корпус состоит из нижнего корпуса 5, верхнего корпуса 6 и плиты 7. Керноприемное устройство 3 содержит керноприемную трубу 8, эластичный керноприемник 9 и кожух 10.

Эластичньй керноприемник 9 размещен в раа слоя на керноприемной трубе 8. Нижний конец наружного слоя керноприемника 9 заведен в нижний конец керноприемной трубы 8 и закреплен в свободно размсще|шом в последнем 2о зажиме 11. Сверху керноприемная труба 8 и кожух.10 присоединены к общему стакану 12, который с помощью подшипников 13 и 14 подвешен на плите 7. Керноприемное устройство 3 с помощью подшипников 15 и 16 размещено внутри нижнего корпуса 5. Механизм перемещения 4 размещен внутри верхнего коэпуса б с по лощью кольца 17 и включает гидроцилиндр

18 с крышкой 19 и поршнем 20. Цилиндр 18 установлен на плите 7, в которои имеется отверстие 21, сообщающее полость цилиндра 18 под поршнем 20 с нагнетательным каналом корпуса 6. Радиальное отверстие 22, общее для верхнего корпуса 6, кольца 17 и цилиндра 18, сообщает верхнюю часть полости цилищра 18 с внешним пространством. В отверстии 2? размещен регулируемый дросселируюший элемент 23. В поршне 20 с помощью подшипников

24 и 25 закреплен верхний конец п1то "a 26, нижний конец которого с помощъю подшипни- -10 ков 27 и 28 соединен с зажимом 11. В плите

7 выполнены дросселирующие элементы 29.

В крышке 19 имеется съемная пробка 30.

Керноотборный снаряд работает следуюпщм образом.

После спуска снаряда к забою, который производят без пробки 30, и включения циркуляции промывают скважику. Затем сбрасывают в бурильные трубы пробку 30 и начинают бурение. Нагнетаемая с поверхности жидкость посту- зо пает из бурильных труб в полость верхнего корпуса 6, оттуда через элементы 29 в плите

7 проходит в полость нижнего корпуса 5, откуда через промывочные отверстия в бурильной головке 2 выходит на забой. В результате того, что над поршнем 20 внутри верхней части полости цилиндра 18, которы соединена отверстием 22 с IIpocTpaHGTBoM вне снаряда, давление ниже, чем в нижней части полости цилиндра 18 под поршнем 20, вторая соединена отверстием

21 с полостью верхнего корпуса 6 над плитой

7, вэлемента,х .29 которой уменьшается давление промывочной хащкости, поршень 20 начнет двигаться вверх. Двигаясь вверх, поршень 20 поднимает шток 26, который в свою очередь поднимает вверх зажим 11, в котором закреплен конец эластичного керноприемника 9. В ре. зультате, по мере движения поршня 20 вверх, керноприемник 9 будет перетягиваться с наружной поверхности керноприемной трубы 8 внутрь последней. Скорость подъема поршня

20 и соответственно скорость продвижения керноприемника 9 внутрь керноприемного устройства 3 регулируется с помощью регулируемого элемента 23. Его гидравлическое сопротивление регулируют так, чтобы скорость подъема поршня 20 была равна планируемой скорости подачи снаряда на забой. В результате равной скорости подачи снаряда и подъема гюршня 20 внутри снаряда последний будет остава1ъся неподвижным относительно стенки скважины.

Также неподвижным относительно вершины образуемого керна будет оставаться и зажим

11. В результате углубки забоя бурильной головкой 2 вместе с последней будет опускаться и кериоприемная труба 8, с которой будет стагиваться эластичный керноприемник 9, закреплешплй в неподвижном относительно керна зажимс 11. Таким образом, эластичный керноприемник 9 будет охватывать керн по мере его продвижения, Благодаря наличию подшипников 13-14, 15-16, 24-25 и 27-28 керноприемное устройство, находящееся во вращающемся корпусе 1, не будет вращаться относительно керна, Формула изобретения

1. Керноотборньш снаряд, содержащий корпус с лагнетательным гидравлическим каналом, керноприемное устройство с эластичным керноприсмником и механизм непрерывного перемещения эластичного керноприемника, работающий независимо от наполнения снаряда керном, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости бурения и увеличения выхода керна, механизм перемепюния эластичного керноприемника выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, соединениъ1м с зластигяым керноприемником, при этом полости гидроцилиндра сообщаются по гидравлическим каналам с нагнетательным каналом в корпусе и с внеипшм пространством.

?. Снаряд по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что нагнетательный канал корпуса

713980 и гидравлический канал, сообщающий полость цилиндра с внешним пространством, снабжены дросселирующимн элементами, обеспечивающими разницу давления в полостях гидроцилиндра.

19

22

Z0

2Ф

18

25.

3. Снаряд по пп. 1и2, о т л и ч а югц и и с я тем, что дросселирующий элемент в канале, свяэываюгцем гидроцилиндр с внеш

Z9

7

8. !

12

5 ним пространством имеет переменное регулируемое гидравлическое сопротивление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3804184, кл. 175 — 226, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Р 569á97, кл. Е 21 В 25/00, 1977.

ЦНИИПИ Заказ 9236/24

Тираж gg. g Подписное

Филиал IIII I1 "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4