Колонковый снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21D1/06 

Ф

4

J

сх ю

Р Л

/

l.ii,:6;)i oiiiiC (ОТНОСИТСЯ к технике бурени:: .:11н, а iP/ieiiHO к буровому инструменгу д.мя прохо.чки скважин большого диаметра в скальных породах с извлечением керна.

Известен колонковый бур для проходки скважин больнюго диаметра, содержащий приводной цилиндрический двухстенный корпус, снабженный гюродоразрушающим инструментогу, рычажный механизм-для подрезки и удержания керна, размеш,енный в междустенном пространстве корпуса, и силовые шлипдрь,, взаимодействующие с механизмом для подрезки и удержания керна 1.

Недостатком колонкового бура является длительность процесса подрезки керна, приблизительно равная по продолжительности процессу бурения кольцевого забоя скважины. Кроме того, при заклинке хотя бы одного из керноподрезающих рычагов в подрезной щели керна в скважине создается аварийная ситуация.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является колонковый снаряд, включающий цилиндрический двухстенный корпус с углублением во внутренней стенке, породоразрушающий инструмент и керноломы, расположенные в нижней части междустенного пространства корпуса в пределах полуокружности, щарнирно соединенные тягами со штоками силовых цилиндров и установленные с возможностью перемещения вдоль наклонной поверхности клиньев, жестко скрепленных с корпусом |2

Недостаток известного колонкового снаряда - малоэффективность процесса отделения керна, основанного на сдвиге выбуренного столба керна от его целика керноломами, так как напряжения сдвига в больщинстве крепких и очень крепких пород достигают значительных величин и требуют установки гидроцилиндров большого .диаметра с большим давлением в гидросистеме. Кроме того, для получения максимальных усилий на керноломе, направленных перпендикулярно оси скважины, угол между наклонной плоскостью, но которой взаимодействуют керноломы и клинья, и вертикальной плоскостью должен быть минимальным, что может привести к заклинке керноломов, т.е. к аварийной ситуации.

Цель изобретения - повышение надежности работы колонкового снаряда при проходке скважин большого диаметра в скальных породах за счет повышения эффективности процесса скола керна.

Указанная цель достигается тем, что колонковмй снаряд, включающий цилиндрический двухстенный корпус с углуб.1опием во внутренней стенке, породоразрушающий инструмент и керноломы, расположенные в нижней части междустенного пространства

корпуса в пределах полуокружности, ш;|.рнирно соединенные тягами со штоками силовых цилиндров и установленные с возможностью перемещения вдоль наклонной

поверхности клиньев, жестко скрепленных с корпусом, снабжен дополнительными керноломами, расположенными в верхней части междустенного пространства корпуса диаметрально противоположно основным керноломам.

Кроме того, между керноломами и наклонной поверхностью клиньев установлены тела качения, а штоки силовых цилиндров подпружинены относительно корпуса.

5 На фиг. 1 изображен предлагаемый ко-, лонковый снаряд, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Колонковый снаряд состоит из двухстенного цилиндрического корпуса 1, снабженно0 го по нижнему торцу щарошками 2 и подсоединенного к буровой колонне (не показана) с помощью переходника 3. В междустенном пространстве корпуса 1 выполнены проемы 4, в которых смонтированы силовые цилиндры 5, штоки 6 которых соединены шарнирно посредством тяг 7 с керноломами 8, .установленными на клиньях 9 через ролики 10. Штоки 6 подпружинены относительно корпуса 1 при помощи пружин П. Ряд цилиндров 5 с керноломами 8 установлен в одной

0 полуокружности корпуса 1 с расположением керноломов в нижней части корпуса. В проемах второй, диаметрально противоположной полуокружности корпуса, гидроцилиндры расположены на уровне керноломов в первой полуокружности, а керноломы этих

5 цилиндров размешены на уровне верхнего торца керна в конце рейса при бурении (фиг. 1). На уровне возможного места скола керна во внутренней стенке корпуса выполнено углубление 12. В нижней части переходника 3 (фиг. 3) установлен на пружине 13 клапан 14 с отверстиями 15, а в переходнике 3 имеются отверстия 16,сообщающиеся трубопроводом 17 с рабочей полостью силовых цилиндров 5, и отверстия 18, сообщающие подклапанную зону переходника

5 с зоной 19, образованной стенками корпуса 1 и далее через каналы 20 (фиг. 2) с промывовочными отверстиями в шарошках 2. Нижнее положение клапана - 21.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

Опущенный в скважину на буровой колонне он приводится во вращение, при этом щарошки 2 образуют кольцевой забой. Промывочная жидкость поступает по буровой колонне при рабочем давлении в пере, ходник 3 и далее через отверстия 15 и 18 - в зону 19, затем по каналам 20 - к промывочным отверстиям шарошек 2. Клапан 14 при этом находится в верхнем положении

1. КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, включающий цилиндрический двухстенный корпус с углублением во внутренней стенке, породоразрушающий инструмент и керноломы, расположенные в нижней части междустенного пространства корпуса в пределах полуокружности, шарнирно соединенные тягами со штоками силовых цилиндров и установленные с возможностью перемещения вдоль наклонной поверхности клиньев, жестко скрепленных с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы колонкового снаряда при проходке скважин большого диаметра в скальных породах за счет повышения эффективности процесса скола керна, колонковый снаряд снабжен дополнительными керноломами, расположенными в верхней части междустенного пространства корпуса диаметрально противоположно основным керноломам. 2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что между керноломами и наклонной поверхностью клиньев установлены тела качеi ния, а штоки силовых цилиндров подпружинены относительно корпуса. (Л