Герметизатор устья скважины Советский патент 1988 года по МПК E21B33/03 

15

T Vff

(Л

с

W

00

I

пгтгаг t Iff ш т я

. f

1377

ный на раме 3 бурового станка и имеющий механизм 16 передачи вращения и элементы 15 прижимного уплотнения приустьевой зоны скважины, и внутрен- НИИ подвижный ЦК 7. Он размещен кон- центрично ЦК 13 и имеет пакет уплот- нительных элементов 8, узел 9 пере- дачи вращения и на наружной поверхности - шнековую спираль (ШС). 10 и конический наконечник (КН) 11 со сбегом резьбы. Наружная поверхность

ЦК 7 между узлом 9 и ШС 10 имеет ходовую резьбу 12, а внутренняя поверхность ЦК 13 - ответную ходовую резьбу 18. Шаг резьб 12, 18 равен шагу навивки ШС 10 и шагу винтовой линии КН 11. При вращении ЦК 13 он с ЦК 7 опускается до прижатия элементов 15 к почве. Начинают бурение и сообщают вращение ЦК 7. Он опускается, а КН 11 ввинчивается в скважину. 2 щт.

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет расширить функциональные возможности герметизатора за счет получения представительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сократить затраты времени на приведение герметизатора в рабочее положение. Герметизатор содержит внешний цилиндрический корпус (ЦК) 13, установлен

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ДЛЯ герметизации устья скважины, бурящейся в условиях низкой прочности и слабой устойчивости пород поверхностной .части геологического разряда.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей герметизатора за счет получения пред- Ьтавительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сокращение затрат времени на приведение герметизатора в рабочее положение.

На фиг. 1 показана общая схема установки герметизатора на точке заложения скважины; на фиг. 2 - герметизатор, в рабочем положении, продо- льный осевой разрез.

Герметизатор 1 устья скважины монтируется в резьбовой обойме 2, закрепленной на раме 3 бурового станка Внутри герметизатора 1 размещен за- бойный снаряд 4 (например, кольцевой пневмоударник) с породоразрушающим инструментом 5. Забойный снаряд 4 соединен с бурильной колонной 6.

Герметизатор. 1 устья скважины включает в себя подвижный внутренний цилиндрический корпус 7, в верхней части которого размещен пакет уплот- нительных элементов 8 для герметизации бурильной колонны 6 и узел 9 (например, кулачковая или кольцевая муфта) передачи вращения от шпинделя бурового станка.

В нижней части подвижного внутреннего цилиндрического корпуса 7

на его внешней поверхности выполнена шнёковая спираль 10с постоянным шагом навивки и установлен конический наконечник 11 с плавным сбегом резьбы. Кроме того, на внешней поверхности корпуса 7 между узлом 9 передачи вращения и шнековой спиралью 10 выполнена наружная ходовая резьба 12, обеспечивающая его осевое перемещени внутри внешнего концентрично расположенного цилиндрического корпуса 13

Внешний цилиндрический корпус 13 имеет возможность вращения и осевого перемещения, в его нижней части установлено дисковое основание 14 и элементы 15 прижимного уплотнения приустьевой зоны скважины, а в верхней части - механизм 16 передачи крутящего момента, аналогичный устройству 9. Кроме того, корпус 13 снабжен ходовыми резьбами 17 и 18. Последним взаимодействуют соответственно с резьбовой обоймой 2 и ответной резьбой внутреннего корпуса 7, обеспечивая независимое осевое перемещение друг относительно друга каждого из элементов.

Для обеспечения работоспособности устройства в его конструкции предусмотрены сальниковые зд лотнения 19 и 20, препятствующие загрязнению внутренней полости 21.

Герметизатор устья скважины работает следующим образом.

После совмещения оси герметизатора с точкой заложения скважины внешний цилиндрический корпус 13 вращают в резьбовой обойме 2 вручную или с помощью шпинделя станка через механизм 16. При этом внешний корпус 13 вместе с внутренним корпусом 7 перемещается вдоль оси вниз до т ех пор, пока дисковое основание 14 с элементами уплотнения 15 с достаточ- ным усилием не прижмется к поверхности почвы. После этого в верхнюю часть корпуса 7 устанавливают пакет уплот- нительных элементов 8, герметизирую- щих бурильную колонку 6. В результате в герметизаторе образуется замкнутая полость, изолированная от внешней среды и являющаяся псевдостволом скважины. Затем начинают бурение сква жины и после ее незначительного углубления сообщают вращение подвижному корпусу 7, которьтй за счет взаимодействия ходовых резьб 12 и 18 перемещается в осевом направлении вниз.

Так как ходовые резьбы 12 и 18 (имеют шаг, равньтй шагу навивки шне- всовой спирали 10 и шагу винтовой ли- нии конического наконечника 11, по- следн1й ввинчивается в скважину, не разрушая при этом ее стенок, а уплотг няя их по боковой поверхности.

Извлечение подвижного цилиндрического корпуса 7 из скважины и возврат элементов герметизатора в транспортное положение производится при вращении корпусов 7 и 13 в сторону.

-

- 3

противоположную первоначальному вращению, осуществляемом шпинделем бзфо- вого станка.

.,. -- 20

25

30

35

Формула изобретения Герметизатор устья скважины,, содержащий внешний цилиндрический корпус, установленный на раме бурового станка и имеющлй в верхней части механизм передачи вращения, а в нижней части - элементы прижимного уплотнения приустьевой зоны скважины, и внутренний цилиндрический корпус, размещенный концентрично внешнему корпусу с возможностью осевого перемещения и имеющий в верхней части пакет уплотнительных элементов для герметизации бурильной колонны и узел передачи вращения, а в нижней части на его наружной поверхности - шнеко- вую спираль и конический наконечник со сбегом резьбы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей герметизатора за счет полз чения представительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сокращения затрат времени на приведение герметизатора в рабочее положение, наружная поверхность внутреннего цилиндрического корпуса между узлом передачи вращения и шнековой спиралью вьтолнена с ходовой резьбой, а на внутренней поверхности наружного цилиндрического корпуса вьшолнена ответная ходовая резьба, причем ходовые резьбы на внутреннем и внешнем цилиндрических . корпусах имеют шаг, равный шагу навивки шнековой спирали и шагу винтовой линии резьбового наконечника.

Г6