Забойный датчик сигнализатора встречи угольных пластов Советский патент 1986 года по МПК E21B47/00 E21B25/10 

| .3

2. Датчик поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что камеры расположены ниже радиальных отверстий гидравлической втулки и выполнены с возможностью сообщения с осевым отверстием для прохода нромывочной жидкости в режиме заклинки керна.

Й3(5бретение относится к горной технике, а именгто к устройствам для определения момента, встречи угольных пластов нри бурении геолого-разведочных скважин.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства в работе в режиме заклинки керна нри ei o отборе.

На фиг, изображена принципиальная схема сигнализатора встречи угольных нластов; на фиг. 2 и 3 - забойный датчик, продольный разрез, на фиг фи г фи г фиг фиг

А - разрез А--Л на фиг, 2; на 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на

разрез В-В на фиг.

на

6

7- разрез Г-Г на фиг,3; на

8- 1 идравлический запорный орган при бурении в предугольной зоне; на фиг.9 - то же,в момент встречи угольного пласта; на фиг. 10 - то же, в момент открытия камеры с заклиноч- ным материалом; на фиг. 11 - вид Д на фиг . 10; на фиг, 12 - разрез Е-Е из фиг.10.

Сигна-пизатор встречи угольных П гас тов содержит расположенный между коЛОННЪЙ бурильных труб 1 и 6ypOF5bIM

снарядом 2 забойный датчик 3 и поверхностной Сигнальный узел 4, подключенный к линии 5I нагнетания бурового па- соса 6 (фиг.1). В качестве сигнального узла 4 может быть нрименен, например , электроконтактный манометр с подключением звукового или светового сигнала. Каналом связи служит столб промывочной жидкости в колонне бурильных труб 1.

Забойный датчик (фиг.2 и 3) содержит верхний переходник 7, присоединяемый к колонне бурильных труб I, В нижней части верхнего нереходника 7 имеется отверстие для прохода промывочной жидкости с резьбой дляс присое3, Датчик по пп, 1 и 2, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что полость камер с внешней стороны о граждена цилиндрическим кожухом, закренленным на нижнем конце шлицевого вала, причем верхнийкрай кожуха расположен ниже радиальных отверстий шлицевого вала .

динения шлицевого вала 8, который име-- ет осевой 9 и радиальные 10 каналы. Шлицевой вал 8 своими шлицами входит в заценление со шлицевыми пазами иши- цевого переходника 1 (фиг.4), к которому присоединен противоаварийный переходник 12 с резьбой для присоеди- нсяшя бурового снаряда (нанример, ко- ,чо}1ковой трубы) 2. Шлицевой вал 8 нижней частью входит в гидравлическую нтулку 13 с радиальными отверстиями IА и 13 , Ниже этих отверстий в гидравппческой втулке 3 расположены камеры 16, ограниченные но внутреннему контуру телом тпицевого вала 8, а по наружному контуру закрываемые цилиндрическим кожухом 17, соединенным при помощгл резьбомог о сердечника со шлип,евым валом 8. В камеры 6 предва- рител.но помещают заклипочный материал. На верхней ч.кп и шлицевого вала 8 распгхаожоп упругий элемент, выполнен пый,- например, в виде ког--шлекта тарель -1атых пружин 18 и ограниченный торцом верхнег о переходника 7 и шайбой 19. опирающейся в торец шляцево- fo переходника 1. Полость с тарельчатыми пружинами 18 закрыта патрубком 20, соединенным с верхним переход- :-П1Ком 7 . В исходном положении отверстия 10 цип1о,евого вала 8 и отверстия 14 1 идравлической BTyjiKVT 13 copnajia- юг, а камерь 16 с заклиночным материалом закрыты кожухом 17.

,.

Забойный датчик 3 вместе с буровым снарядом 2 на колонне бурильных труб 1 спускается в скважину. При от- с .утствии осевой нагрузки на колонну бурильных труб I через осевой канал 9 и радиальные отверстия 10 и 14 забойного датч1пса 3 происход.ит беспрепятственно прохождение потока промывочной жидкости, что позволяет произ

водить промывку скважины перед бурением (фиг. 3 и 5).

В процессе бурения при создании на буровой снаряд осевой нагрузки (8-10)«10 Н верхний переходник 7 со шлицевым валом 8 перемещаются ЕРНИЗ , при этом сжимаются тарельчатые пружины 18.Отверстия 10 шлицевого вала 8 и отверстия 15 гидравлической втулки 13 совпадают, обеспечивая свободную подачу промывочной жидкости в буровой снаряд 2 (фиг,8). Вращение от колонны бурильных труб 1 с помощью шлицевого соединения (шлицевой вал

8- шлицевой переходник 11) передается на буровой снаряд 2.

На сигнальном устройстве 4 уста- навливается предел срабатывания примерно в 1,5 раза больше установившегося давления промывочной жидкости при бурении.

При внедрении буровой коронки в угОль реакции забоя на буровой снаряд уменьшается, комплект тарельчатых пружин 18 частично разжимается, происходит перемедение шлицевого переходника 11, противоаварийного переходника 12 и гидравлической втулки 13 вниз по отношеьшго к шлицевому валу 8. При этом происходит перекрытие гидравлической втулкой 13 отверстий 10 шлицевого вала 8 (фиг.9). Движение промывочной жидкости в канале

9резко прекращается и происходит яв32793«

ленке гидравлического удара. Волна повышенного давления со скоростью 1000-1200 м/с движется по столбу промывочной жидкости в колонне буриль- 5 ных труб 1 к сигнальному устройству 4. При возрастании давления промывочной жидкости до величины установ- ленйого ранее предела срабатьшания включается звуковой или световой сиг10 нал.

После встречи Игольного пласта вьж- лючается вращение бурильной колонны, создается осевая нагрузка на буровой снаряд (15-17) «10 Н и производится

5 прокачка промывочной жидкости. Верхний переходник 7 и шлицевой вал 8 перемещаются вниз, и тарельчатые пружины получают максимальное сжатие, При этом кожух 17, перемещаясь вниз, отк20 рьюает камеру 16, Поток про Фточной жидкости, проходя через осевой канал 9 и отверстия 10 шлицевого вала 8, выносит заклиночньш материал из камер 1 б во внутреннюю полость бурового снаряда 2 (фиг.10). При возник- | овении подпрессовки можно продолжать прокачку при снятой осевой нагрузке на буровой снаряд, В этом случае поток промывочной жидкости проходит через осевой канал 9, отверст${я 10 шлицевого вала 8 и отверстия J4 гидравлической вгулки 3. Заклинка керна заканчивается известными технологи- ческими приемами. .

25

30

Фиг.1

Фиг.З

/1-/1

6-6

77

16

lit

ВидЛ

Фиг.11

Редактор А.Козориэ

Составитель А.Боровицкий Техред М.Ходанич

Заказ 2747/33 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

иг. 11

Корректор М.Демчик