Колонковый снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21B21/00 E21B25/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к промывке скважин при бурении.

Известны снаряды с устройствами для создания обратной промывки с целью увеличения выхода керна при колонковом бурении. Создание обратной промывки в данных снарядах осуществляется в основном двумя путями: механическим - за счет расхаживания колонны бурильных труб в процессе проходки скважины (тем самым периодически понижается или повышается уровень промывочной жидкости в затрубном пространстве) или пневматическим - циркуляция создается за счет постоянного или периодического изменения уровней промывочной жидкости в полости бурильных труб и в затрубном пространстве скважины с помощью воздуха, нагнетаемого компрессором в полость колонны бурильных труб 1

Однако более надежны в эксплуатации снаряды, в которых обратная промывка достигается преобразованием нагнетаемого потока жидкости непосредственно на забое.

Известен снаряд, содержащий колонковую трубу, породоразрущающий наконечник и переходник с дросселирующим элементом на внещней поверхности и системой каналов.

Система каналов снаряда выполнена так, что накопительный канал размещен ниже дросселирующего элемента, а выходной канал в скважину из полости колонковой трубы - выще дросселирующего элемента. При создании обратной промывки дросселирующий элемент перекрывает затрубное пространство скважины и направляет поток закачиваемой промывочной жидкости по кольцевому затрубному пространству к породоразрущающему наконечнику, создавая в колонковой трубе обратную циркуляцию 2.

Недостаток такого снаряда заключается в том, что дросселирующий элемент постоянной формы не может обеспечить надежное перекрытие затрубного пространства в стволе скважины неправильной формы и к тому же подвергается интенсивному износу.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности снаряда.

Указанная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержащем колонковую трубу, породоразрущающий наконечник и переходник с дросселирующим элементом на внешней поверхности и системой каналов, дросселирующий элемент выполнен в виде щетки с радиально ориентированными упругими стержнями.

На фиг. 1 представлен колонковый снаряд, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Снаряд состоит из колонковой трубы 1 с породоразрущающим наконечником 2. Между колонковой трубой 1 и переходником 3 для соединения с бурильными трубами 4 установлен дросселирующий элемент 5, выполненный в виде щетки с радиально ориентированными упругими стержнями 6. Система каналов образована нагнетательным 7 и выходным 8 каналами .

Устройство работает следующим образом.

Поступающая по внутренней полости бурильных труб 4 промывочная жидкость выходит в затрубное пространство скважины ниже элемента 5 по каналу 7. Так как гидросопротивления элемента 5 могут превыщать гидросопротивления гидроциркулционной системы колонкового снаряда на 0,5-0,6 МПа и более, то промывочная жидкость из затрубного пространства устремляется через промывочные пазы породоразрущающего наконечника 2 во внутреннюю полость колонковой трубы 1, производя охлаждение породоразрущающего наконечника 2 и вынося из-под него разрущенный материал - щлам.Удаляется промывочная жидкость из внутренней полости колонковой трубы 1 в затрубное пространство скважин по каналу 8 выще элемента 5.

Выполнение дросселирующего элемента в виде щетки позволяет создавать при бурении достаточно эффективную промывку забоя скважины.Например, снаряд с длиной дросселирующего элемента 3,5 и диаметром на 10°/о больше диаметра скважины (по диаметру породоразрущающего наконечника) обеспечивает перепад давлений в циркуляционной системе 0,85 МПа, при этом расход промывочной жидкости через колонковый снаряд доходит до от общего количества подаваемой жидкЪсти, а выход керна по сильно трещиноватым углистым сланцам составляет от 70 до 96%. Более 85% от общей суммы гидросопротивлений дросселирующего элемента создается при вращении за счет вихревых течений жидкости, имеющих тангенциальное направление по всей длине. Щетка, выполненная из упругих стержней, позволяет практически беспрепятственно производить спуско-подъемные операции при бурении с предлагаемым устройством. Ресурс работы колонкового снаряда с упругими стержнями из отрезков стального троса составляет 98 ч.

КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий колонковую трубу, породоразрушающий наконечник и переходник с дросселирующим элементом на внешней поверхности и системой каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, дросселирующий элемент выполнен в виде щетки с радиально ориентированными упругими стержнями. (Л ю о СП О) а