Колонковый снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к горному де делу и быть использовано при оращательном бурении с отбором керна Известны колонковые снаряды, включающие наружный корпус, коронку с кернователем, переходник и резиновый рукав со стягивающей трубой 1 . Недостатком этих колонковых снарядов является сложность их конструкции, приводящая к частым поломкам, и большая площадь кольцевого забоя, снижающая скорость бурения и ограничи вающая выход керна. Эти недостатки отсутствуют у одинарных колонковых снарядов. Известен такой снаряд, содержащий коронку, наружный корпус.с кернователем в виде эластичной камеры, переход ник с клапанами и каналом, сообщающим полость эластичной камеры с нагнетательным каналом Г2 . Однако указанный снаряд не обладае требуемой надежностью, так как для наполнения .эластичной камеры при захвате керна используется промывочная : идкость, закачиваемая по бурильным трубам, которая содержит примеси, вызывающие зависание клапанов и засорение каналов. Целью изобретения является повышение надежности работы снаряда. Указанная цель достигается тем, что колонковый снаряд, содержащий коронку, наружный корпус с кернователем в виде эластичной камеры, переход ник с клапанами и каналом,сообщающим полость эластичной камеры с нагнетательным каналом, снабжен гидроцилиндром с неподвижным штоком с осевым каналом, подвижным кольцевым поршнем и подвижной гильзой, а также дополнительной камерой с жидкостью в полости и распределительными клапанами, при этом осевой канал штока сообщен с нагнетательным каналом, гильза выполнена с упругодеформируемыми выступами и закреплена ими внутри корпу са, а подпоршневая полость гидроцилиндра сообщена через дополнительную камеру с полостью эластичной камеры и заполнена жидкостью. Кроме того, гильза выполнена с ограничивающими перемещение поршня выступами, корпус выполнен с радиальными отверстиями, при этом упругодеформируемые выступы размещены в радиальных отверстиях корпуса и перекрывают их, . На фиг, 1 изображена верхняя часть снаряда; на фиг. 2 - нижняя часть снаряда; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2. Устройство состоит из корпуса 1 с наружными каналами 2 на трубе 3, Ц и верхними 5 радиальными отверстиями, коронки 6, керновательного кольца 7, эластичной камеры 8, концы которой закреплены в каркас 9. Соединение нижней части трубы с наружными каналами 2 с эластичной камерой 8 осуществляется переходником 10. Нижние отверстия 4 перекрыты дополнительной камерой 11, жестко закрепленной на штоке 12 с помощью гайки 13 и упирающейся в буртик 1 на внутренней поверхности трубы 3. Шток 12 соединен с корпусом через верхний переходник 15 и выполнен с отверстиями 16, с муфтой 17, удерживаемой штифтами 18 и оснащенной гнездом под шаровой клапан 19- Верхние отверстия 5 перекрыты подвижной гильзой 20 с верхними и нижними буртиками 21 и сферическими упругодеформируемыми выступами 22, входящими в отверстия 5. Для придания подвижности верхняя часть подвижной гильзы 20 имеет паз 23 и прорези 2 по числу отверстий. Между буртиками 21 размещен кольцевой подоижный поршень 25- Соединения поршня 25, подвижной гильзы 20 и штока 12 оснащены уплотнениями 26 и образуют гидроцилиндр.. Распределительные клапана 27 и 28 размещены над полостью 29 дополнительной камеры,сообщающие подпоршневую полость 30 с полостью 29 дополнительной камеры, полостью эластичной камеры 8 и с затрубным пространством. Подпоршневая полость 30 и полость 29 дополнительной камеры заполнены жидкостью. Канал 31 штока сообщен с нагнетательным каналом 32. Устройство работает следующим образом. Пере пуском в скважину извлекают клапан 19, вставляют штифты 18, через клапан 27 закачивают жидкость в подпоршневую полость 30 и через клапан 33. сливают излишки из полости между корпусом 1 и эластичной камерой 8. Затем, после проходки определенного интервала, сбрасывают шарик 19 и продолжают закачивание промывочнс й жидкости. Штифты 18 срезаются и муфта опускается вниз, освобох(дая отверс1тия 16. Промывочная жидкость, проходя в отверстия 16, перемещает поршень 25 вниз. При этом подпоршневая жидкость через клапан 28 поступает в дополнительную камеру 11 и через отверстил , наружные каналы 2 и переходник 10 нагнетается в полость между эластичной камерой 8 и наружным корпу сом 1, заставляя эластичную камеру 8 обжимать керн и надежно удерживать его при подъеме. Поршень 25 перемещапс|. под давлением промывочной жидкост вниз, упирается в нижний буртик 21 и сдвигает передвижную гильзу 20 вниз, выводя выступы 22 из отверстий 5 благодаря сферичности выступов 22, прорезям 2А и пазу 23. При этом поо.мывочная жидкость выходит в затрубное пространство через отверстия 5, дви хение поршня 25 вниз прекращается. 01 клапан 28 удерживает жидкость в. зоне эластичной камеры 8 под давлением. При подъеме снаряда промывочная жидкость из бурильных труб сливается через отверстия.5. После извлечения снаряда из скважины жидкость из полости между эластичной камерой 8 и наружным корпусом 1 сливается через клапан 31, освобождая керн. Затем цикл повторяется. При заканчивании хидкости в подпоршневую полость 30 через клапан 27 поршень 25, двигаясь вверх упирается в паз 23 и сдвигает гильзу 20 вверх. При этом выступы 22 входят в отверстия 5 перекрывая их, а поршень 25 достигает буртика 21, удерживая выступы 22 в отверстиях 5. Изобретение позволяет ускорить извлечение керна.

1. КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содерх а1ций коронку, наружный корпус с кернорвателем в виде эластичной камеры, переходник с клапанами и каналом, сообщающим полость эластичной камеры с нагнетательным каналом, о т л и ча ю L4 и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы снаряда, он снабжен гидроцилиндром с неподвижным штоком с осевым каналом, подвижным кольцевым поршнем и подвижной гильзой, а также дополнительной камерой с жидкостью в полости и распределительными клапанами, при этом осевой канал штока сообщен с нагнетательным каналом, гильза выполнена с упругодеформируемыми выступами и закреплена ими внутри корпуса, а подпоршневая полость гидроцилиндра сообщена через дополнительную камеру с полостью . эластичной камеры и заполнена жидкостью. 2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что гильза выполнена (О с ограничивающими перемещение поршня быступами, корпус выполнен с радиальными отверстиями, при этом упру годеформируемые выступи размещены Е: в радиальных отверстиях корпуса и пе рекрывают их. О :о :л 1 о

29J2.

Фаг.2