Буровой снаряд Советский патент 1984 года по МПК E21B21/00 E21B25/00 

Изобретение относится к горному делу, а конкретнее к средствам для бурения с отбором керна и обратной промывкой.

Известны снаряды, содержащие колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводкым каналами, а также дросселирующий элемент 1.

Применение в указанных снарядах дросселирующего элемента с неизменным внешним диаметром понижает надежность работы и стабильность обратной промывки особенно на участках, где форма ствола скважины некруглая и имеет каверны.

Более надежны в таких условиях буровые снаряды с эластичным дросселирующим элементом.

Наиболее близким к предлагаемому является буровой снаряд, содержащий колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами; а также дросселирующий эле мент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщающейся с нагнетательным каналом переходника 2.

Недостатком известного снаряда является то, что для обеспечения устойчивой обратной промыаки (надежного перекрытия затрубного пространства) дросселирующий элемент должен иметь значительную длину и наружный диаметр, близкий к диаметру скважины. Из-за наличия малого зазора между стенками скважины и дросселирующим элементом при проведении спускопод11емных операций возникают неже тательные гидродинамические воздействия на горные породы. Так, при спуске снаряда в скважину перед ним создается избыточное давление, а при подъеме - за ним разряжение. Также гидродинамические воздействия являются часто причинами возникновения в сккзжине поглощения промывочной жидкости, появления нежелательных водопритоков и нарушения устойчивости ствола скважины. Кроме того, наличие малого зазора между стенками скважины и дросселирующим элементом приводит к большой площади контакта между ними. Это снижает ресурс работы данного устройства, так как при бурении и проведении сиускоподъемных операций он подвергается износу нз-за трения о стенки скважины.

Ц&ль изобретения - повышение надежности работы посредством уг еньшения гидродинамического воздействия на ствол скважины при спуске снаряда.

Указанная цель достигается тем. что в буровом снаряде, содержащем колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселирующий элемент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщаюид,ейся с нагнетательным каналом переходника, эластичная оболочка выполнена в виде группы пустотелых дисков.

Выполнение дросселирующего элемента в виде полых дисков из эластичного материала позволяет проводить спускоподъемные операции, не нарушая устойчивости ствола скважины. При транспортировке снаряда в скважине диски благодаря тому, что имеют небольшую толщину, легко изгибаются и прижимаются к корпусу переходника. При этом жидкость, имеющаяся в скважине, беспрепятственно проходит через кольцевой зазор между стенками скважины и прижатыми к переходнику дисками и в скважине не возникают нежелательные гидродинамические воздействия на горные породы, вызывающие обвалы стенок скважины и гидровзрывы пластов и т. п.

На фиг. 1 показан снаряд для бурения с обратной промывкой, общий вид (исходное состояние); на фиг. 2 - то же, при бурении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2

Снаряд состоит из колонковой трубы 1 и гюродоразрупгающего наконечника 2. Смежду колонловон Tpv6jk и переходником 3, который служит для соединения с бурильными трубами 4, установлен дросселирующий элемент с эластичной оболочкой в виде группы полых дисков 5. Система каналов в пере.ходнике. 3 образована нагнетательным 6 и отводным 7 каналами. Нагнетательный канал 6 сообихает затрубное пространство скважины и полость бурильных труб 4, а выходной канал 7 соединяет затрубное пространство скважины с полостью колонковой трубы 1. Полые диски 5 установлены перпендикулярно оси переходника 3, а их полость 8 сообщается отверстиями 9 с нагнетательным каналом 6. Периферические кро.мки дисков 5 армированы износостойкими вставками 10.

Устройство при бурении с обратной промывкой работает следующим образом (фиг. 2).

Поступающая по внутренней полости бурильных труб 4 промывочная жидкость выход1:т в затрубное пространство скважины ниже дросседирующего элемента по каналу 6. При этом часть жидкости попадает через отверстия 9 во внутреннюю полость 8 пустотелых дисков 5. Под действием ziaBления поступающей жидкости увеличится объем полости дисков 5 и они займут положение , перпендикулярное оси переходника, а периферические кромки дисков 5 плотно прижмутся к стенкам, скважины и перекроют ее ствол. Давление жидкости во внутренней полости дисков 5 придает жесткость их конструкции относительно переходника 3. После заполнения полости дисков 5 гидросопротивления .между стенками скважины и дросселирующим элементо.м превысят гидросопротивления циркуляционной CI-: темы колонкового снаряда на 6,8-0,9МПа. Г;0этому промывочная жидкость, выйдя из

БУРОВОЙ СНАРЯД, содержащий колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселирующий элемент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщающейся с нагнетательным каналом переходника, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы посредством уменьшения гидродинамического воздействия на ствол скважины при спуске снаряда, эластичная оболочка выполнена в виде группы пустотелых дисков.