Колонковый снаряд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистических . Республик

«»977690 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 1а06.80 (21) 2942397/22 "03 (И1М. Nn.з с присоединением заявки ¹E 21 В 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет —.

Опубликовано 30.1182. Бюллетень ¹ 44 (ЩУДК 622.243..133(088.8) Дата опубликования описания 30.11.82

A.È.Таран, В.И.Лукьянов, H.Ô.Васяноф тч

1

1 м г У,"с .-, »

Вологодский политехнический инстЩру п (72) Авторы изобретения ланов (71) Заявитель (54 3 КОЛОНКОВЫЙ СНЛРяд

Изобретение относится к геологораэведочным работам, в частности к инструментам для бурения геологоразведочных скважин с отсосом шлама.

Известен колонковый снаряд для бурения скважин с обратной проьывкой состоящий из коронки, колонковой трубы и внутренней шламовой трубы. Это позволяет складировать накапливающийся в колонковой трубе шлам. Этим исключается повышение концентрации шлама в колонковой трубе по пути движения транспортного потока выше допустимых значенийЕП.

Но при бурении скважин с отсосом шлама в неустойчивых породах имеет место обрушение стенок скважин. Изза этого на забое скважины концентрация шлама превышает допустивший пре« дел, что приводит к нарушению циркуляции, а затем к аварийной ситуации в скважине.

Известен также колонковый снаряд, включающий наружную и внутреннюю колонковые трубы с расположенными на разных уровнях коронками с промывочными каналами f 2).

Недостатком известного снаряда является то, что при бурении скважины по неустойчивым породам прекращается циркуляция промывочной жидкости, шлам накапливается в забое, что приводит к прихвату снаряда и аварии.

Кроме того, в процессе бурения от. сутствует контроль за эашламованием забоя.

Цель изобретения — обеспечение контроля эа эашламованием забоя и предотвращение нарушения циркуляции в скважине при обрушении стенок в интервалах неустойчивых пород.

Укаэанная цель достигается тем, .что в колонковом снаряде, включающем наружную и внутреннюю колонковые трубы с расположенными на разных уровнях коронками с промывочными канала мн, наружная колонковая труба выполнена с радиальными отверстиями

>0 â верхней части, а резцы коронки наружной колонковой трубы размещены на задней стенке промывочного канала по направлению вращения и pasвернуты относительно радиуса по

25 тому же направлению.

На фиг. 1 изображен колонковый снаряд в момент засорения забоя сква жины обвалившейся со стенок сква» кины породой на. фиг. 2 †. узел 1 на

ЗО Фиг. 1.

977б90

Колонковый снаряд состоит иэ внутренней колонковой трубы 1 с коронкой 2, шламовой трубы 3, наружной колонковой трубы 4 с коронкой 5 и тройного переходника б,. соединяющего бурильную колонну(на рисунке йока- S эано пунктиром) с колонковой трубой

1 и трубой 4. Вблизи переходника б труба 4 имеет радиальные отверстия 7. Коронка 5 трубы 4 размещена выше коронки 2. колонковой трубы 1 10 на величину, не превышающую высоту промывного отверстия коронки 5.

Коронка 5 имеет резцы 8, расположенные на задней стенке промывочного канала 9 по направлению враще- . 15 ния коронки. Резцы 8 развернуты относительно радиуса коронки в направлении вращения снаряда. Колонковый снаряд помещен в скважине l0, а в колонковой трубе находится столбик 2О керна 11.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

При установившемся буровом процессе шламовая труба 3 стоит своим ниж- 25 ним основанием на столбике керна 11.

Поток несущей среды движется с дневной поверхности в устье скважины 10 по кольцевому зазору между стенками скважины и бурильной колонны, а затем между стенками скважины и противоаварийной трубы 4 и на забое попадает в промывочный канал 9 коронки 5, а затем в промывочные отверстия коронки 2. На забое несущая среда взвешивает частицы буровой мелочи и перемещает их вверх по колон-.. ковой трубе 1 до осаждения их в шла мовой трубе 3 или поднимает по бурильным трубам на дневную поверхность.

При этом через радиальные отверстия 7 и кольцевой зазор между стенками противоаварийной трубы 4 и колонковой трубы 1 несущая среда идет в незначительном количестве. Это объясняется тем, что указанный путь имеет большее гидравлическое сопротивление, чем описанный раньше.

При аварийном обрушении стенок скважины 10 в неустойчивых породах 50 обрушившаяся масса скапливается на забое и перекрывает путь движения несущей среды по кольцевому зазору между стенками скважины 10 и трубы

4..В этом случае несущая среда движется по кольцевому зазору между стенками скважины 10 и бурильной колонны в радиальные отверстия 7 трубы 4 и затем по кольцевому зазору между стенками трубы 4 и колонковой трубы 1, далее в промывочные отверстия коронки 2 .и поворачивает внутрь колонковой трубы. Даже если забой забит, шламом циркуляция не нарушается.

При этом коронка 5 подает шлам из зазора между стенками скважины

10 и трубы 4 в зазор между колонковой трубой 1 и трубой 4.

Производительность коронки 5 по перемещению шлама принимается из условия, что суммарное количество шлама от коронок 2 .и 5 и обрушивше-, гося со стенок скважины материала не превысит допустимой концентрации шлама в несущей среде.

Предлагаемая конструкция колонкового снаряда позволяет в случае, обрушения стенок скважины сохранить циркуляцию промывочной жидкости.

Формула изобретения

Колонковый снаряд, включающий наружную и внутреннюю колонковые трубы с расположенными на разных урсннях ,коронками с промывочными каналами, о T л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения контроля за зашламованием забоя и предотвращения нарушения циркуляции в скважине при обрушении стенок в интервалах неустойчивых пород, наружная колонковая труба выполнена с радиальными отверстиями в верхней части, а резцы коронки наружной колонковой трубы размещены на задней стенке промывочного канала по направлению вращения и развернуты относительно радиуса по тому же направлении;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

l. Авторское свидетельство СССР

Р 188410, кл. E 21 В 21/00, 19б5.

2. Воротынцев В.Т. Двойные колонковые трубы. М., Углетехиэдат, 1953, с. 35-40 (прототип)..

977690

2»

Составитель. В. Никулин

Техред A.Бабинбц: Корректор Е. Рошко

Редактор H.Кешеля

Заказ 9154/42 Тирам 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, З-35, Рауыская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4