Колонковый снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21B25/00 

ИзоПрпчНие относится к 1Ч1рис)му делу, к средствам для бурения с отбором керма. И 5вес1ны ко.юнковые снаряды, содержащие кпрнус, породоразрушаюший наконечник и кернозахватный механизм 1. Недостатком указанных колонковых снарядов является и{М1адежиость срыва керна в )епких породах. Более совершенны снаряды, R которых элементы, подрезающие ке(П, исремешаются принудительно. Изнесген колонковый снаряд, содержа1ЦИЙ корнус с боковыми окнами, породоразрушаюшие наконечники и механизм подрезки и захвата керна а виде П1арнирно закрепленных в боковых окнах корпуса коромысел с )езнамп на нижнем плече и приводным выступом на верхнем 2. Однако известный снаряд не может обеспечпть требуемой надежности отделения керна крепких пород, так как взаимодействующий с гюверхностью керна приводной выступ коромыс.ча перемещает резец не в соответсгвии с требуемой по ус товию эффективного реланпя траекторией, а по случайному закопу, опре;и.1яемому произвольной формой верхнего конца керпа. Це.п, изобретения -- повышение эффективности и надежности подрезки керна. Указанная цель достигается тем, что колонковый снаряд, -содержащий корпус с боковыми окнами, по юдоразрун1аю1цие наконечники и механизм подрезки и захвата керна в виде пкфнирно закрепленных в боксвых окнах корпуса коромысел с резцами на нижнем плече и приводным выступом на верхнем, снабжен конусным наголовником и подвижным в продольном направлении соед яением наголовника с корпусом, при этом наголовник в нижнем положении расположен под верхними концами коромысел и выполнен с цилиндрическим пояском у нижнего основания конуса. Причем наголовник снабжен торцовым подпятником с опорой качения, а приводной .выступ коромысла выполнен в виде ролика. На фиг. 1 изображен предлагаемый колонковый снаряд, продольный разрез, (на левой части проекции - в процессе бурения, на правой - в процессе подрезки керна); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Колонковый снаряд содержит полый ци линдрический корпус t с двойными стенками и породоразрущающие наконечники 2. В боковой части стенок корпуса выполнены вертикальные боковые окна 3, в которых на шарнирах 4 установлены коромысла 5, нижние плечи 6 которых снабжены резцами 7, а на верхних плечах 8 установлены ролики 9. В верхней части корпуса 1 по центру жестко закреплен щток К), на котором разметен с возможностью Продольного перемещения вдоль щтока 10 конусный наголовик II, боковая наружная поверхность коорого выполнена в виде конуса 12, а в нижем основании которого имеется 1илинд1)иеский поясок 1.. На нижнем торце нагоовника 11 Hjj радиальных 14 и упорных 15 одп1иппиках устаповлеп торцовый подпятик 16. Конусный наголовник II и сопряженые с ним радиальные 14 и упорные 15 подипники, а также торцовый подпятник 16 бразуют подвижное в продольном направении соединение. В верхней части корпуса I меется средство 1.7 для подсоединения счаяда к колонне буровых штанг (не показана), и па внутренней поверхности корпуса становлен кернолом 18. Между корпусом 1 и верхним плечом 8 коромысла 5 установлена пружина 19. Колонковый снаряд работает следующим образом. В процессе бурегшя вращение от привода передается через колонну буровых штанг корпусу 1, наконечники 2 при этом разрушают породу по кольцевому забою. Промывочный агент подается по внутреннему сечению буровых штанг и между стенками корпуса, выполненными герметичными, поступает к породоразрушаюп им наконечникам (стрелки па фиг. 1). При бурении нижнее плечо 6 коромысла 5 с резцом 7 занижает положение в окне 3, ограниченное внутренней и наружной стенкой корпуса благодаря пружине 19. Наголовник 11 при этом находится в своем нижнем положении, ролик 9 .- у меньшего основания конуса 12. Когда выбуренный столб керна достигнет определенной высоты, верхний торец керна войдет в соприкосновение с подпят1П1ком 16. Процесс бурения продолжается и вес бурового снаряда (вместе с осевым усилием, если бурение ведут с нагрузкой), будет действовать на подпятник 16 вертикал,но вверх. Этоусилие через подпшпники 14 и 15 передается на наголовник 11, который но штоку 10 перемещается также вертикально вверх, передавая усилие через ролики 9 на верхние плечи 8 коромысел 5. Коромысло 5, преодолевая усилие пружины 19 и поворачиваясь вокруг щарнира 4, своим ни.кним плечом 6, снабженным подрезающим элементом 7, производит срез выбуренного керна, разрушая породу вг объеме, продиктованным формой конуса. Если в достаточной степени подрезанный керн не скалывается от целика, в работу вступает кернолом 18 - жестко закрепленный выступ, высота которого на небольшую величину превышает расстояние между боковой поверхностью керна и внутренней стенкой корпуса. В процессе подрезки ролик 9, перемещаясь по наружной поверхности наголовника 11 с конусной части 12 на цилиндрический поясок 13, фиксирует коромысло 5 в положении

Захвата керна нижними плечами 6. Поели скола керна колонковый снаряд поднимают на поверхность, керн извлекают, н процесс бурения продолжается.

//

Предлагаемое устройство надежно и эф фективно в работе подрезающего механизма снаряда независимо от формы верхиего тор

на керна.

А -А

/

Фи.2

1. КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус с боковыми окнами, породоразрушагощие наконечники и механизм подрезки и захвата керна в виде шарнирно закрепленных в боковых окнах корпуса коромысел с резцами на нижнем плече и приводным выступом на верхнем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности подрезки керна, он снабжен конусным наголовником и подвижным в продольном направлении соединением наполовника с корпусом, при этом наголовник в нижнем положении расположен под верхними концами коромысел и выполнен с цилиндрическим пояском, у нижнего основания конуса. 2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что наголовник снабжен торцовым подпяткиком с опорой качения, а приводной выступ коромысла выполнен в виде ролика.