Двойной колонковый снаряд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и>97?698

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 04. 81 (21) 3278312/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 301182. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 30.11 82

Р11М К -з

Е 21 В 25/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531 УДК 622, 243. .64(088.8) ) . \

Н.С. Левченко, И. Б. Перевозчиков. 9 П H ° Lyaxees . у

/

Уральское производственное геологическое объединение (72) Авторы изобретения. (71 ) 3a яв итель (54) ДВОЙНОЙ КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам для бурения с отбором керна, Известны двойные колонковые снаряды, содержащие наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю трубу с узлом подвески и кернорватель открытого типа (1 j.

Возможность зашламования кернорвателя при бурении такими снарядами уменьшает надежность его работы.

Более совершенны снаряды, где применены кернорватели закрытого типа.

Известный такой снаряд содержит наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю трубу с узлом подвески, связанным посредством полого штока с переходником, кернорватель с несоединенными друг с другом захватными коническими секторами и центрирующим сектора упорным кольцом, а также механизм раскрепления секторов f2).

Однако применение гидравлических элементов с малыми зазорами и значительными направляющими поверхностями в механизме раскрепления секторов существенно усложняет конструкцию, способствует возникновению отказов при работе.

Цель изобретения — упрощение кон% струкции. укаэанная цель достигается тем, что в двойном колонковом снаряде сектора керйорвателя снабжены упругодеформируемым, охватывающим кольцом и размещены на наружной поверхности внутренней трубы, при этом внутренняя труба выполнена с наружной кольцевой проточкой для размещения секторов на нижнем конце ее, а механизм раскрепления секторов выполнен в виде винтовой пары, образованной переходником на наружной трубе и штоком узла подвески внутренней трубы..

Кроме того, шток выполнен с отводным радиальным каналом на участке хода его внутри переходника.

На фиг.1 изображен двойной колонковый снаряд,- разрез; на фиг.2сечение А-A на фиг.1; на фиг.3-6схемы заклинивания керна; на фиг.712 — возможные формы секторов кер25 норвателя. двойной колонковый снаряд содержит полый шток 1 и переходник 2, соединенные между собой резьбой 3 с выступами 4, предотвращающими само30 затягивание резьбы. Для устранения

977698

t5 г0

2S

Формула изобретения

65 попадания шлама в резьбовое соединение на переходник 2 навинчена направляющая, включающая центратор 5 с уплотнительными кольцами 6 и патрубок 7.

На штоке 1 имеются радиальные каналы 8, предназначенные для.слива жидкости из бурильной колонны при подъеме снаряда иэ скважины. По ка налам 9 промывочная жидкость поступает к забою в процессе бурения.

Шток 1 соединен с узлом подвески, состоящим иэ переходника 10, обоймы

11, подшипника 12, хвостовика. 13 и уплотнительных колец 14. Хвостовик

l3 с помощью резьбы соединен через переходник 15 с внутренней трубой 16 °

Внутрення колонковая труба 16 вместе с соединенными с ней деталями расположена внутри наружной трубы 17, сОединенной резьбами с переходником

2, а снизу с ниппелем 18, в котором укреплено упорно-центрирующее кольцо 19. Ниппель 18 в свою очередь соединен резьбой с коронкой 20. Нижняя часть внутренней трубы снаружи име-. ет кольцевую проточку 21.

В кольцевую проточку 21 установлены секторы 22 кернорвателя, в которых снаружи на цилиндрической rrci верхности выполнены поперечные ка.навки, предназначенные для установки в них упругодеформируемых колец

23, охватывающих вместе с секторами внутреннюю колонковую трубу.

Механизм раскрепления секторов кернорвателя образован винтовой парой t в виде штока 1 и переходника 2, соединенных резьбой 3.

Двойной колонковый снаряд работает следующим образом.

Буровой снаряд, включающий двойную колонковую трубу в положении, изображенном на фиг.1, опускают в скважину и производят бурение обыч. ным способом. Подаваемая в бурильную колонну промывочная жидкость через центральный канал штока 1 и радиальные отверстия 9 попадает в кольцевой зазор между наружной 17 и внутренней

16 трубами, а затем на забой скважины. Омывая забой, жидкость меняет направление движения и направляется ,к устью скважины. Вытесняемая керном жидкость из внутренней трубы 16 по радиальным каналам переходника 15 вытесняется наружу. .Перед подъемом бурового снаряда на поверхность бурильную колонку проворачивают влево. При этом шток 1 частично вывинчивается из переходника 2 и приподнимает внутреннюю трубу 16. -При этом секторы 22 упираются в упорно-центрирующее кольцо 19,и, расширяя кольца 23, выходит из проточки 21 и смещаются вниз относительно внутренней трубы 16, входя в зацепление с керном При подъеме снаряда вверх секторы нижними частями попадают в нижнюю часть коронки, осуществляя заклинивание и срыв керна. В случае наличия на забое трещиноватых пород или руд захват керна осуществляется эа счет частичного перекрытия центрального отверстия коронки и образования саморасклинки.

При необходимости с целью усиления расклинивания керна внутренняя труба за счет поворачивания штока 1 вправо может быть смещена несколько вниз до упора о секторы.

При подъеме снаряда на поверх . ность радиальные отверстия 8 штока 1 находятся выше центратора 5, обеспе чивая слив жидкости иэ бурильной колонны в случае полного перекрытия центрального канала коронки 20.

Кернорвательное устройство двойной колонковой трубы может быть снабжено двумя или только одним сектором.

На фиг.l и 2 двойная колонковая труба изображена а двумя секторами.

Для бурения слабо трещиноватых пород могут быть использованы секторы, изображенные на фиг. 7. Наличие . сужений на конце секторов позволит обеспечить более свободный проход их в суженную часть коронки, способствуя тем самым заклиниванию крупных кусков керна неправильной формы.

Сектор, общий вид которого показан на фиг.9, может быть использован при бурении сильно трещиноватых пород с включениями монолитных пород.

В сравнении с сектором, показанным на фиг.7 и 8, укаэанный сектор отличается повышенной жесткостью и спо- > собностью самоцентрирования (сближением. центральной оси колонковой трубы), обеспечивая тем самым повышение надежности захвата керна.

Сектор (фиг ° 11) предназначен в основном для бурения монолитных с небольшими включениями трещиноватых пород, характеризующихся повышенной разработкой (по диаметру).

Повышенная поверхность соприкосновения с керном в различных, в том. числе и почти диаметрально противоположных точках, даст возможность обеспечить избирательность места захвата керна и увеличить надежность сцепления.

1.Двойной колонковый снаряд, содержащий наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю трубу с узлом подвески, связанным посредстВоМ полого штока с переходником, кернорватель с несоединенными друг

977698 с другом захватными. коническими секторами и центрирующим сектора упор) ным кольцом, а также механизм раскрепления секторов,.о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции, .сектора кернорвателя снабжены упругодеформируемым охватывающим кольцом и размещены на наружной поверхности внутренней трубы, при этом внутренняя труба samoaиена с наружной кольцевой проточкой для размещения секторов на нижнем конце ее, а механизм раскрепления секторов выполнен в виде винтовой пары, образованной переходником на наружной трубе и urrorcoM узла подвес- ки внутренней трубы.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что шток выполнен с отводным радиальным каналом яа участке хода штока внутри переходника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гребенюк A.À.Òåõsèêà и техноло1О гия получения керна. М., Недра, 1973, с. 22„ рис. 8.

2. Синицин lO.H. Универсальный двойной колонковый снаряд уральского l$ типа. - Разведка и охрана недр, 1966, 9 9, с. 26-30.

977б98

Б-Б

8-д

Г-Г

4и870

4ЬРМ

Составитель В.Акслер

Техред A.Áàáèíåö Корректор Н.Король

Редактор Н.Кешеля

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9154/42 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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