Колонковый снаряд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<п791925

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву

{22) Заявлено 010374 (2! ) 2000915/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 301280 Бюллетвнь № 48

Дата опубликования описания 10. 01. 81

{51)М. К л.

Е 21 В 25/00

Е 21 В 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК,622. 243. .64:622. 243. .68(088.8) М.A.Dåëèêoñåëüñêèé, Н.В.Кокорин, О.Ю.Бергштепн и Р.Б.Вугин (72) Авторы изобретения (71) 3 а яв ител ь (54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к области бурения, а именно к устройствам для отбора керна и шлама при бурении скважин различного назначения. известны устройства для однонремен-5 ного отбора керна и шлама, включающие корпус, керноприемную камеру и шламосборник, применяемые для бурения с использованием промывочной жидкости, удельный вес которой не превыша- 10 ет удельный нес проходных пород (1 .

При бурении с тяжелой промывочной жидкостью, заполняющей призабойную часть скважины и имеющей удельный вес больше удельного веса проходимых 15 пород, указанные устройства обладают тем недостатком, что не разделяют керн и шлам в процессе бурения, чем не исключается эаклинивание керновым материалом керноприемной камеры; не 20 обеспечивается отбор шлама иэ затрубного пространства и транспортировка

его на поверхность; не обеспечивается перемешивание тяжелой жидкости и не создается местная циркуляция в при- 25 забойной зоне; не исключается переМешивание тяжелой жидкости с промывочной жидкостью и не предохраняется тяжелая жидкость от вымывания ее на поверхность. 30

Изнестен также колонконый снаряд, включающий корпус со шнеком левого вращения на внешней поверхности, породоразрушающий инструмент, керноприемник, полую спускную штангу и ннутренний шламосборник с впускным отверстием P), Такой снаряд обеспечивает обратную призабойную циркуляцию буроной жидкости (в том числе и тяжелой) и одновременный отбор керна и шлама проходимых пород.

Однако снаряд обладает тем недостатком, что при бурении скважины с использованием гидравлических забойных двигателей для вращения снаряда подаваемая через привод. двигателей жидкость вымывает тяжелую жидкость с забоя, из-за чего ее уровень в скважине будет снижаться и вынос шлама (его величина н тяжелой жидкости ) не будет происходить в шламосборнике.

Поэтому данный снаряд не обеспечивает улавливание шлама в пространстве между снарядом и стенками скважины, а также не улавливает весь шлам но внутреннем шламосборнике.

Целью изобретения является предотвращение вымывания тяжелой жидкости с забоя скважины при бурении забойны791925 ми гидравлическими двигателями и повышение процента выноса шлама и керна.

Указанная цель достигается тем, что колонковый снаряд снабжен дисковым отражателем и дополнительным шламосборником, установленным на корпусе выше шнека, а в спускной штанге выполнены боковые промывочные отверстия

I причем дисковый отражатель установлен между промывочными отверстиями и дополнительным шламосборником, выполненным в виде верхней и нижней Ы камер с входными отверстиями ступенчатого сечения, сообщающими их с внутренним шламосборником, а также тем, что внутренний шламосборник снабжен центробежным регулятором и лепестковой манжетои, перекрывающей его впускное отверстие, причем, лепестки манжеты имеют щелевидные отверстия и связаны с регулятором, а керноприемник выполнен в виде проволочного каркаса, расстояние между соседними продольными образующими которого не превышает диаметра керна, На чертеже представлен предлагаемый колонковый снаряд, общий вид, Колонковый снаряд состоит из корпуса 1 со шнеком 2 левого вращения на внешней поверхности и с инструментом 3 на его нижнем конце.

K верхнему концу корпуса 1 прикреплен переводник 4 с внешним шламо- 30 сборником 5, выполненным в виде верхней б и нижней 7 камер с отверстиями

9 ступенчатого сечения для перетока жидкости, сообщающими их с внутренним шламосборником 8. В корпусе 1 35 расположен керноприемник 10, выполненный в виде проволочного каркаса, расстояние между соседними продольными образующими которого не превышает диаметра керна. 40

Внутренний шламосборник 8 в нижней части имеет отстойник 11 и впускные отверстия 12, которые перекрываются лепестками манжеты 13, каждый лепесток которой имеет щелевидное отверстие 14 и связан тросиком 15 с цент- 45 робежным регулятором 1б.

Внутри керноприемника имеются кернозахватывающие элементы 17.

K верхнему концу переводника 4 присоединена спускная штанга 18 с 50 продольным каналом 19 и боковыми промывочными отверстиями 20 для выхода промывочной жидкости от выше расположенного забойного гидравлического двигателя (не показан).

Между промывочными отверстиями

20 и шламосборником 5 расположен дисковый отражатель 21.

Устройство работает следующим образом.

d процессе разбуривания к урн поступает в керноприемник 10, причем, за счет выполнения его в виде проволочного каркаса, обломки шлама могут всплывать в тяжелой жидкости, уровень которой поддерживается в зоне отражателя 21. Одновременно шлам поступает в шламосборники 5 и 8 через отверстия 9,для этой цели нижняя часть камеры 7 ориентируется в направлении забоя. Местная циркуляция достигается за счет шнека 2, причем успокоение турбулизации потока осуществляется дисковым отражателем 21.

B процессе вращения лепестковая манжета 13 не перекрывает впускное отверстие 12 за счет работы центробежного регулятора 16, в момент же остановки манжета раскрывается и тем самым "изолирует" шламосборник 8 от ниже лежащей полости снаряда.

При подъеме устройства шлам, скопившийся в шламосборниках 5 и 8 оседает на манжете 13, а жидкость выходит через отверстия 9 с кольцевыми выступами, ориентированными внутрь корпуса для удержания шлама. Возможны два варианта расположения центробежного регулятора, а именно выше или ниже уровня тяжелой жидкости. В качестве тяжелой жидкости наиболее приемлемо использование жидкостей Клирича или Рорбаха с удельным весом выше: 4,5 г/см, а в скважинах, обладаю3 щих большим температурным градиентом сплав Вудас с низкой точкой плавления (+70) .

Формула изобретения

1. Колонковый снаряд,. включайощий корпус со шнеком левого вращения на внешней поверхности, породоразрушающий инструмент, керноприемник, полую спускную штангу и внутренний шламосборник с впускным отверстием, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью предотвращения вымывания тяжелой жидкости с забоя скважины при бурении забойными гидравлическими двигателями и повышения процента выноса шлама и керна, он снабжен дисковым отражателем и дополнительным шламосборником, установленным на корпусе выше шнека, а в спускной штанге выполнены боковые промывочные отверстия, причем дисковый отражатель установлен между промывочными отверстиями идополнительным шламосборником, выполненным в виде верхней и нижней камер с входными отверстиями ступенчатого сечения, сообщающими их с вйутренним шпамосборником.

2. Снаряд, отличающийся тем, что внутренний шламосборник снабжен центробежным регулятором с лепестковой манжетой, перекрывающей его впускное отверстие, причем, лепестки манжеты имеют щелевидные отверстия и связаны с регулятором, а керноприемник выполнен в виде проволочного каркаса, расстояние между соседними продольными образующими которого не превышает диаметра керна.

791925

Составитель В,Никулин

Техред М.Петко

Редактор Г.Прусова

Корректор М.Демчик

Заказ

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 одписное

Филиал П П атент, r. Ужгород, ул. роектная, Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Волков А.С. и Волокитенков A.A.

Бурение скважин собранной циркуляции промывочной жидкости. М., "Недра", 1970, с. 132-166.

-2, Авторское свидетельство СССР

Р 588344, кл. Е 21 В 21/00, 21.08.72 (прототип).