Колонковый набор со съемным керноприемником Советский патент 1986 года по МПК E21B25/02 

СП

Ji изобретение относится к буровой технике и касается устройства для от бора керна при бурении со съемными керноприемниками. Известна конструкция колонкового набора со съемным керноприемником. Конструкция набора включает в себя наружный корпус с опорным кольцом и проточкой, шариковый механизм блокирования с запирающей втулкой и полым штоком, сигнализатор подклинки- и кер ноприемную трубу. Промывочная жидкостъ проходит через снаряд при смещении отверстий полого штока, механизма блокирования, запиракяцей втулки (сигнализатор посадки) и втулки сигнализатора подклинки, Основными недостатками конструкци является ненадежность работы шарикового механизма блокирования при его износе, возможность зашламования при жесткой связи механизма блокирования с посадочной поверхностью керноприемника, большая вероятность заклинивания концентрически расположенных втулки сигнализатора подклинки, запирающей втулки и полого штока, вза имодействующих на больших поверхностях, возможность быстрого размЫва отверстий сигнализаторов посадки и подклинки. Наиболее близким по конструкции и достигаемому результату является колонковый набор со съемным керноприемником, включающий наружный корпус с опорным кольцом, расточкой под защелки и блокирующим торцом, породоразрушающий инструмент, механизм блокирования со штоком, кольцевую тягу, упругий сигнализирующий элемент в виде пружинного кольца и керноприемную трубу. Сигнализирующий элемент позволяет получать как сигнал посадки керноприемной трубы, так и сигнал подклинки ее или сигнал за:долнения керном керноприемной трубы Основным, наибоз|ее существенным недостатком данной конструкции сигнализирующего элемента является крат ковременность получаемого сигнала посадки, а значит трудность его визуальной фиксации буровым персоналом Графически сигнал посадки керноприем ника можно интерпретировать в виде графика, Конструкция не позволяет получать длительные сигналы, а с увеличением глубины надежность получения такого сигнала резко уменьшается, Отсутствует также возможность регулирования длительности сигнала и его абсолютной величины. При эксплуатации колонкового набора в случае поломки разрезного пружинного кольца съемный керноприемник заклинивается в колонковой трубе обломками кольца, Цель изобретения - повьшгение надежности работы колонкового набора путем увеличения длительности сигнала посадки керноприемной трубы на забой, а также исключения заклинивания керноприемной трубы при поломке пружинно ро кольца, , Указанная цель достигается тем, что колонковый набор со схемным керноприемником, включающий наружный корпус с опорным кольцом, расточкой под защелки и блокирующим торцом, породоразрушающий инструмент, механизм блокирования, упругий сигнализирующий элемент в виде пружинного кольца и керноприемную трубу, пружинное кольцо выполнено с фигурным пазом, имеющим . по крайнеймере два последовательно расположенных участка большего и мень пего сечения, и расположенным в фигурном пазу штифтом, причем пружинное кольцо и штифт выполнены с возможностью относительного взаимного перемещения, Пружинное кольцо может быть снабжено охватыва1бщей его юбкой. На фиг.1 представлена общая компоновка верхней части колонкового набора со съемньм керноприемником; на фиг,2 - блок сигнализации в разрезе; на фиг,3.- блок сигнализации с начальным расположением элементов; на фиг,4 - то же, расположение элементов после подачи сигнала посадки; на фиг,5 - вариант конструкции блока сигнализации, снабженный пружинным кольцом с фигурным пазом, имеющим несколько попеременно чередующихся участков большего и меньшего сечения; на фиг,6 - вариант пружинного кольца, которое имеет фигурный паз с двумя участками большего и меньшего сечения; нафиг.7 - графическая интерпретация сигналов посадки, получаемых с помощью данной конструкции (кривая II ) и с помощью конструкции колонкового набора по прототипу (кривая I ) Колонковый набор содержит наружный корпус 1, в котором установлено опорное кольцо 2 и выполнена кольцевая расточка 3 с блокирующим торцом 4. В верхней части керноприемника установлен блок фиксации 5, который соединен на резьбе со штоком 6.

На последнем закреплена кольцевая пята 7 с помощью штифта 8. Непосредственно под шлицевыми пазами 9 кольцевой пяты 7 на ее наружной поверхности установлено поршневое-кольцо 10 Предохраняющая юбка 11 охватывает упругий сигнализирующий элемент, который выполнен в виде пружинного кольца 12 с фигурным пазом и размещенным в пазу штифтом 8. Фигурный паз выполнен по крайней мере Q двумя последовательно расположенными участками 13 и 14 большего и меньшего сечения. Пружинное кольцо 12 и штифт 8 выполнены с возможностью относительного взаимного перемещения. В представленном варианте колонкового набора подвижным является наружное кольцо 12.

На штоке 6 установлен переходник 15 узла подвески с керноприемной трубой 16. К нижнему концу наружного корпуса прикреплен породоразрушающиЙ инструмент.

Конструкция колонкового набора со съемным керноприемником работает следующим образом.

При посадке керноприемника, т.е. . керноприемной трубы 16, в рабочее положение кольцевая пята 7 садится }на опорное кольцо 2 (см. фиг.2). При этом поршневое кольцо 10 с предохраняющей юбкой 11 перекрывает каналы для. прохода промывочной жидкости в полости опорного кольца 2.

При эаканчивании промывочной жидкости в колонну бурильных труб давление над поршневым кольцом 10 постепенно возрастает, и жидкость давит на кольцо с возрастающим усилием

Однако поршневое кольцо 10 до определенного момента остается неподвижным, так как его перемещению вниз препятствует пружинное кольцо 12, опирающееся участком 14 меньшего сечения фигурного паза на штифт 8 (см. фиг.З).

При дальнейшем возрастании давления и достижения его расчетной величины пружинное кольцо 12 под действием усилия, развиваемого поршневым кольцом 10, начинает разжиматься, надвигаябь на штифт 8, и наконец резко опускается до упора в переходник 15 (см. фиг.4). Это положение кольца ведет к резкому спаду давления в полости бурильных труб, который легко регистрируется на поверхности. Создание сигнала нужной продолжительности зависит от соотношения диаметра штифта D, ширины S участка 11 меньшего сечения фигурного паза, толщины пружинного кольца t, а также от количества последовательно расположенных участков 11 меньшего сечения фигурного паза (см. фиг.4, фиг.5, фиг.6).

В результате данная конструкция колонкового набора со съемным керно- приемником обладает следующими преимуществами: конструкция позволяет, варьируя размер диаметра штифта, толщины кольца, ширины участка меньшего сечения паза, а также числа этих участков, получить сигнал посадки керноприемника на забой различной длительности и величины; кроме того, наличие предохранякицей юбки исключает заклинивание керноприемника в случае поломки пружинного кольца.

Фиг. 2

7 7

/

X X

10

X

Il;

ls

1. КОЛОНКОВЫЙ НАБОР СО СЪЕМНЫМ КЕРНОПРИЕМНИКОМ, включающий наружный корпус с опорным кольцом, породоразрушающий инструмент, механизм блокирования, упругий сигнализирующий элемент в виде пружинного кольца и керноприемную трубу, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности работы путем .увеличения длительности .сигнала посадки керноприемной трубы на забой, пружинное кольцо выполнено с фигурным пазом, имеющим по крайней мере дйа последовательно расположенных .участка большего и меньшего сечения, и размещенным в фигурном пазу штифтом, причем пружинное кольцо и штифт выполнены с возможностью относительного взаимного перемещении. 2. Колонковый набор по п.1, отi личающийся тем, что, с це(Л лью исключения заклинивания керноприемной трубы при поломке пружинного кольца, пружинное кольцо снабжено .охватывающей его юбкой.

/4

(.5

Р.отп 10 20 30 40 50 60 70 Фиг, 7 80 QO