Двойной буровой снаряд

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 912910

Ф

1 . 7 ,«

--.=«Ф (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 11.0780 (21) 2960738/22-03 с присоединением заявки № (23 } Приоритет

Опубликовано 150382, Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 150382 (51)М. Кд.

Е 21 В 21/12

Е 21 В 25/00

Гааударстакииый комитет

СССР (53) УДК622. 243. .64 (088. 8) по полам изобретений и открытий

I (72) Авторы изобретения

3.Д. Мельник, В.Г. Кардыш, А.Н. Пешков и А.В . ФузнйЦ6в:4 :Жтйв.

r3 (71 ) Заявитель

Специальное конструкторское бюро Всесоюзного. промышленного обьединения "Союзгеотехника" (54) ДВОЙНОЙ БУРОВОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к бурению скважин с гидро- и пневмотранспортером материала и служит повышению производительности бурения и качества опробования.

Известный буровой снаряд, содержащий буровую коронку, наружную и внутреннюю трубы и кернолом. Снаряд обеспечивает отбор образцов керна и шлама в процессе бурения с транспортировкой . их восходящим потоком очистного аген10 та t l j.

Недостатком данного снаряда является наличие минимальных зазоров между керном и стенкой внутренней (керноприемной). трубы, что при бурении !

5 пород, склонных к повышенному шламообразованию, приводит к возникновению шламовых пробок на забое. Это в свою очередь, влечет за собой возрастание

20 крутящего. момента и необходимость постоянно. осуществлять расхаживания бурового снаряда в целях пропуска шлама выше столбика выбуриваемого.керна. Частые расхаживания бурового снаряда существенно снижают технические скорости бурения и в ряде случаев приводят к разрушению керна на забое.

Проведенные исследования снаряда аналогичной конструкции свидетельствуют о том, что при бурении мягких пород расхаживания необходимо осуществлять через каждые 0,1-0,2 м бурения, т.е. время бурения между расхаживаниями исчисляется секундами.

Известен также буровой снаряд с дополнительными шламоотводящими каналами. Снаряд включает буровую коронку с шламоотводящими пазами, корпус с расширителем и пакером и керноприемную трубу. На внутренней поверхности керноприемной трубы вдоль ее оси выполнены кернолом и шламоотводящие каналы прямоугольной формы, длина которых несколько превышает максимально возможную длину скалываемого керна. Шлам с забоя скважины поднимается выше столбика, находящегося в

3 91291 керноприемной трубе керна, не только по зазору между ним и керноприемной трубой, но и по каналам, что увеличивает суммарное проходное сечение (2).

К недостаткам данного снаряда следует отнести несогласованность шламопроводящих пазов коронки с каналами керноприемной трубы. Это приводит к необходимости равномерного распреде- 10 ления каналов по всему периметру керноприемной трубы. При бурении снарядом с вращающейся керноприемной трубой шлам транспортируется практически только по тем ее каналам, кото- 1$ рые сообщены с шламоотводящими пазами коронки, что в значительной мере снижает эффективность работы. Кроме того, для выполнения с достаточным гидравлическим сечением, необходимо существенно увеличивать толщину керноприемной трубы, а зто равнозначно увеличению площади кольцевого забоя снаряда.

Цель изобретения - улучшение очи- у стки забоя от шлама. указанная цель достигается тем, что на наружной поверхности керноприемной трубы выполнены выступы с размещенными в них шламоотводящими кана- З0 лами, каждый иэ которых сопряжен по торцу с соответствующим пазом коронки.

Керноприемная труба зафиксирована двумя ограничителями, установленными на внутренней поверхности коронки, а один из выступов керноприемной трубы расположен между ограничителями.

На фиг. 1 схематически изображен снаряд, продольный разрез; на фиг.2сечение А-А на фиг. 1.

Снаряд включает буровую коронку 1 с шламоотводящими пазами 2 и ограничителями фиксирующего устройства 3, корпус 4 с радиальными каналами 5, расширителем 6 и уступом 7. С помощью резьбы 8 к корпусу присоединен переходник 9, ограничивающий от осевого перемещения пакер 10 с подшипником 11. Пакер 10 снабжен втулкой 12, обеспечивающей его свободное вращение относительно корпуса 4. Резьба 13 переходника 9 служит для соединения снаряда с двойной бурильной колонной

14. Между торцем 15 переходника 9 и SS уступом 7 корпуса 4, закреплены центраторы 16 керноприемной трубы 17, в полости которой размещен кернолом

0 4

18, На наружной поверхности керноC приемной трубы 17 выполнены выступы

19, полости которых образуют шламоотводящие каналы 20, располагаемые при сборке снаряда в кольцевом зазоре между корпусом 4 и керноприемной трубой 17. Шламоотводящие каналы 20 соединены с центральным каналом 21, по которому в снаряд поступает керн

22. Своим нижним торцом керноприемная труба упирается в уступ 23 буровой коронки l. Один из выступов 19 располагается между ограничителями фиксирующего устройства 3, что обеспечивает совместное вращение коронки

1 с, керноприемной трубой 17 и сопряжение по торцу ее шламоотводящих каналов 20 со шламоотводящими пазами

2 коронки.

Снаряд, имеющий вращающуюся керно приемную трубу 19, предпочтительно использоват ь при бурении пород мягких и средней твердости, специфичных повышенным шламообразованием, Снаряд работает следующим образом.

Очистной агент из кольцевого канала двойной бурильной колонны 14 по кольцевому каналу 24 снаряда через радиальные каналы 5 корпуса 4 нагнетается в скважину ниже пакера 10.

При бурении основной объем шлама находится в шламоотводящих пазах 2 коронки 1, куда поток очистного агента захватывает разбуренную породу, вынося ее в шламоотводящие каналы 20 керноприемной трубы 17. Длина шламоотводящих каналов 20 больше расстояния от уступа 23 коронки 1 до кернолома 18, поэтому шлам всегда поступает в центральный канал 22 выше столбика выбуриваемого керна 21,чем существенно снижаются сопротивления движению кеона. Однако основной эффект достигается за счет максимального использования для размещения шламоотводящих каналов кольцевого зазора между корпусом 4 и керноприемной трубой 17, а также совмещения шламоотводящих пазов 2 коронки 1 с шламоотводящими каналами 20 посредством ограничителей фиксирующего устройства 3. При такой схеме снаряда отпадает необходимость изготовления керноприемной трубы с увеличенной толщиной „стенки, а гидравлическое сечение используется наиболее рационально, так как шлам постоянно транс5 91291 портируется по всей площади шламоотводящих каналов 20., При обеспечении свободного прохода шлама с забоя, керн

22 центрируется в керноприемной трубе 17 ее участками 25,. расположенными между выступами 19., чем и предохраняется от преждевременного скола.

В целях снижения сопротивлений предпочтительно также выполнять пазы 2 наклонно к образующей внутренней по- 10 верхности коронки 1.

Практический эффект от использования снаряда выражается в уменьщении количества необходимых расхаживаний

его при бурении, что обуславливает 1S увеличение скоростей бурения и повышение качества опробования, 0 6 ломом и шламоотводящими каналами на внутренней поверхности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения очистки забоя от шлама, на наружной поверхности керноприемной трубы выполнены выступы с размещенными в них шламоотводящими каналами, каждый из которых сопряжен по торцу с соответствующим пазом коронки °

2. Снаряд по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что керноприемная труба зафиксирована двумя ограничителями, установленными на внутренней поверхности коронки, а один из высту

nos керноприемной трубы расположен между ограничителями. формула изобретения Zy

Двойной буровой снаряд включающий коронку с шламоотводящими пазами, корпус с расширителем и пакером и керноприемную трубу с керноИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент СЯА " Р 3086602, кп. 175-404, опублик, 1963

2. Патент США Р 3155179, кл. 175-215, опублик. 19&4 (прототип).

9Е2910

Фиг.Г

Заказ 1354/43 Тираж 624

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Киштулинец Техред М. Гергель Корректор Л.Бокшан