Колонковое долото Советский патент 1984 года по МПК E21B10/06 

00

со to to

СХ) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту для бурения с отбором керна. Известно шарошечное колонковое долото для бурения скважин кольцевым забоем, содержащее корпус и установленные в нем шарошки, оснащенные породоразрушающими элементами l . Недостатком шарошечного колонкового долота являются-значительные поперечные усилия, возникающие в процессе бурения и действующие на керн, что приводит к высокой его дробимости и снижению процента выноса керна. Отсутствие средств контроля за величиной этих усилий в известном колонковом долоте препятствует выбору рациональных режимных параметров буренияi а также разработке мероприятий по совершенствованию конструкций существуняцих колонковых долот. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является колонковое долото, содержащее корпус с шарошками, переводник, монтажную втулку с измерительньм узлом и направляющую 2J . Недостатком такого додота являет ся низкая эффективность его работы из-за низкого качества получаемой информации. Цель изобретения - повышение эффективности работы колонкового доло та за счет получения более точной и полной информации. Поставленная цель достигается О, тем, что в колонковом долоте, содер жащем корпус с шарошками, переводни монтажную втулку с измерительным уз лом и направляющую, между последней и монтажной втулкой установлены при соединенные к ним упругие элементы на которых размещен измерительньм узел, выполненньй в виде тензометрических преобразователей, при этом монтажная втулка жестко соединена с переводником. На фиг. 1 изображено колонковое долото, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Долото содержит корпус 1 с шарош ками 2, переводник 3, монтажную вту ку 4 с измерительным узлом в виде тензометрических преобразователей 5 и направлякядую 6. Тензометрические 82 преобразователи 5 размещены на упругих элементах 7, один конец которых присоединен к монтажной втулке 4, а другой - к направляющей 6. Монтажная втулка 4 посредством винтов 8 жестко крепится к корпусу 1. Ввод электрических каналов осуществляется через сквозные отверстия в винтах 8. В процессе бурения переводник 3 вместе с колонковым долотом углубляется в массив горной породы и образующийся при этом керн 9 плотно входит в направляющую 6. При дальнейшем углублении скважины перемещение переводника 3 вместе с колонковым долотом относительно керна 9 вызьгоает изгибы упругих элементов 7, которые тензорезисторами 5 преобразуются в пропорциональные электрические сигналы. Упругие элементы 7 тензопреобразователей 5 с неско1.ьких сторон присоединяются к направляющей 6, в которую плотно входит керн 9 (минимальное количество тензопреобразователей 3, а угол между каждыми двумя из них 120 ). При воздействии вооружения шарошек 2 на породу в процессе бурения можно, в независимости от того, в какЪм горизонтальном направлении сместится эта направляющая 6, всегда по усилиям, приложенным к отдельным тензопреобразователям 5, найти их равнодействующую, вызывающую . поперечную вибрацию керна 9. Таким образом, в предлагаемом колонковом долоте можно определять в процессе бурения в любой момент времени направление и величину поперечных усилий, действунлцих на керн. Зная усилия, действующие на керн и причины их вызывающие, можно значительно повысить стойкость керна не только в предлагаемом долоте путем соответствующего изменения конструкции долота, но и при создании любого нового усовершенствованного кернообразующего инструмента. Это дает возможность повысить процент выноса керна в процессе бурения и тем самым сократить количество дорогостоящих рейсов для его отбора, снизить дробимость керна, что в свою очередь позволяет повысить информативность геологических данных.

&«

J

US,1

фаг. 2

КОЛОНКОВОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с шарошками, переводник, монтажную втулку с измеритель-. ным узлом и направлякнцую, отличающееся тем, что, с целью повьшения зффективност к его работы за счет получения более точной и полной информации, между направляю-., щей и монтажной втулкой установлены присоединенные к ним упругие элементы, на которых размещен измерительньй узел, выполненный в виде тензометрических преобразователей, при этоммонтажная втулка жестко соединена с переводником. $