Колонковый снаряд Советский патент 1985 года по МПК E21B25/00 E21B7/24 

Изобретение огаосится к горному делу, к средствам для бурения скважин (горных выработок) с извлечением керна. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надех ности работы На фиг. 1 изображен колонковый снаряд предлагаемой конструкции, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 узел II на фиг. 1. Колонковый снаряд состоит из переходника 1, кольцевого породоразрущающего наконечника 2 и связанного с ними керноприемника 3. Снаряд йодсоединен к буровой колонне 4 с помощью переходника 1. ПородоразрушаюЩйй-Наконечник 2 выполнен в виде резцов 5, закрепленных на опорном кольце б керноприемника 3. Керноприемник 3 образован группой вертикальных труб 7, закрепленных по окружности наконечника 2, причем диаметр труб 7 меньше ширины опорного кольца б, а длина их больше длины извлекаемого керна не менее чем в 2 раза. В переходнике 1 и опорном кольце б выполнены промывошые каналы (не пока заны), соединенные с трубами 7. Внутри керноприемника 3 на трубах 7 установлен с возможностью осевого перемещения подвижный куполообразный элемент 8 с центральным отверстием 9, являющийся приводом перемещения подвижных кернозахватов 10 кернорвателей, выполненных в виде расположенных на разной высоте механизмов с вгулками, имеющими внутреннюю наклонную поверхность 11, и установленных па трубах с возможностью продольного и по перешого перемещений относительно клиньев 12. Втулки, в свою очередь, связаны тягами 13 с куполообразным элементом 8 и расположены на разной высоте за счет неравенства длины тяг. Клинья 12 также расположены на разных уровнях, подгшмающихся по винтовой по ходу вращения колонковой трубы. Куполообразный элемент 8 установлен на трубах 7 посредством втулок 14. Колонковый снаряд работает следующим образом. В опущенный на забой скважины на буро вой колонне 4 колонковый снаряд начинают подавать промывочную жидкость, которая 5 через буровую колонну 4, переходник 1, трубы 7 и породоразрушающий наконечник 2 поступает на забой скважины и образует восходящий поток. Этот поток, двигаясь внутри открытого керноприемпика 3, выходит на дневную поверхность. Под действием энергии восходящего потока жидкости расположенный внутри керноприемника 3 куполообразный элемент 8 с щарнирны и тягами 13 и кернозахватами 10 за счет парашютного эффекта займет верхнее крайнее положение в керноприемнике 3. Для гарантированного процесса подъема куполообразного элемента 8 в определенных параметрах восходящего потока жидкости подбирают центральное отверстие 9 соответствзтощего диаметра. После подъема элемента 8 включают вращение и начинают процесс обыпюго колонкового бурения. После того, как керн выбурен примерно на 1/2 высоты трубы 7, т. е. на такую высоту, чтобы керн не дошел до места расположения кернозахватов 10 при расположении куполообразного элемента 8 в верхнем положении, вращение снаряда и подачу промьгг вочной жидкости прекращают. В это время под действием силы тяжести куполообразный элемент 8 в керноприемнике 3 опускается, кернозахваты 10 проходят между керном и трубами 7 и заходят на клинья 12, Затем с помощью какого-то поверхностного устройства, например ледебки бурового станка, на колонковый снаряд передают усилие . вверх. При этом клинья 12 вместе с колонковым снарядом начинают двигаться вверх, скользя по кернозахватам 10. Последние перемещаются в поперечном направлении, прижимая их к керну со всех сторон по винтовой Л1ШИИ, причем прижатие кернозахватов 10 тем больше, чем больше усилие вверх. Од1говреме1шо с этим вертикальное усилие по винтовой линии передается на керн, который в нижнем сечении растягивается, что значительно уменьшает силу сопротивления материала керна на срез. После растяжения керна включают вращение колонкового снаряда и достаточно легко срывают керн. После срыва керна колонковый снаряд с ним извлекают из скважины. Для извлечения керна куполообразный элемент 8 с кернозахватами 10 свободно поднимается и керн полностью освобождается от заклинивания.

КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержа-; щий керноприемиик, сое,1ишенный посредством переходника с буроврй колонной,, кольцевой породоразрушающий наконечник и кернорватели в виде установленных на разной высоте подвижных кернозахватов, связанных тягами с приводом перемещения и взаимодействующих с клиньями, закрепленными внутри керноприемника, отличаю щ и ii с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, привод перемещения вьшолнен в виде расположенного внутри керноприемника подвижного куполообразного элемента с центральным отверстием, при этом керноприемник образован группой вертикальных труб, закрепленных по окружности кольцевого породоразрушающего наконечника, а подвиж-ные кернозахваты шмеют форму установленных на трубах втулок с внутренней наклонной поверхностью . (Л