Двойной колонковый снаряд Советский патент 1961 года по МПК E21B25/00 E21B25/10 E21B49/02 G01N1/08 

Колонковые снаряды известных конструкций ненадежны при работе в условиях сложного геологического строения - с изменяющейся твердостью.

Основные недостатки таких снарядов заключаются в том, что при переходе от мягких ирослоек к твердым необходимо менять наконечник, керн недостаточно надежно захватывается, отрывается от забоя и удерживается во время подъема внутри снаряда и др.

Для устранения этих недостатков описываемый двойной колонковый снаряд выполнен в виде пластинчатых секторов, располагаемых при отсечении керна, в гнезде установленной в полости воронки втулки, фиксируемой в продольном направлении с одной стороны кольцевым буртиком коронки, а с другой - торцом колонковой трубы.

На чертеже показан предлагаемый снаряд во время бурения (слева) и при срыве керна (справа).

Двойной колонковый снаряд имеет телескопическое устройство. Наружный подвижный его узел состоит из коронки 1 с резцами 2, колонковой трубы 3 и корпуса 4. Внутренний узел состоит из стакана 5, головки 6 керноприемника, переходника 7 регулировочного винта 8 корпуса 9 подпятника и шпинделя 10. На верхнюю часть шпинделя навинчен переходник 11 с цилиндром 12.

Керноприемник состоит из двух полуцилиндров 13 и 14, на нижнюю часть которых навинчивается стакан 5, а на верхнюю наклепана разрезная головка 6, также состоящая из двух половин ввинченных в переходник 7. Шпиндель 10 имеет два выступа, входящих в пазы корпуса 4, чем обеспечивается передача крутящего момента снаряду и взаимное осевое перемещение шпинделя и корпуса.

Запорный механизм состоит из пружины 15, золотника 16 и фиксатора /7 с пробкой 18. При спуске колонкового снаряда в скважину механизм удерживает кернорвательные секторы 19 в зазоре между ко№ 142240 2 ронкой / и стаканом 5. При подъеме снаряда секторы 19 освобождаются. -

Кернорв,а-|;-ел1 ное устройство состоит из четырех пластинчатых секторов 19, установленных в гнездах корпуса 20, который вставлен в коронку У и -свободно вращается в кольцевой расточке.

При спуске .наружный узел удерживается фиксатором 17, а секторы находятся в зазоре между коронкой / и стаканом 5. Промывают забой скважины, сбрасывают в трубы шар 2J (положение, показанное на чертеже) и начинают бурение. В процессе бурения керноприемник, приемный стакан и кернорвательные секторы не вращаются из-за малого трения о шар 22 и большого трения - о керн. Нагрузка на забой при бурении передается от штанг на переходник // н цилиндр 12 далее через бурт корпуса 4 на наружную колонковую трубу 3 и коронку /. После окончания бурения в трубы сбрасывают 1нар 23, который перекрывает вход в золотник 16. Под давлением жидкости золотник сжимает пружину и опускается, при этом фиксатор западает в наружную проточку золотника и происходит разъединение подвижного и неподвижного узлов. Так как осевой канал перекрыт шаром 23, жидкость направляется -по каналам 24 н 25 и стремится вытолкнуть корпус 4 из цилиндра /2, вследствие чего резко поднимается давление на насосе. Приподнимают снаряд над забоем на 6-7 см и давление падает, что свидетельствует об освобождении кернорвательных секторов из зазора; срыве керна и удержании его внутри снаряда. После остановки насоса пружина 15 поднимает золотник 16 в исходное положение и фиксатор западает в кольцевую расточку на корпусе 4, замыкая подвижный узел на шпинделе 10. После подъема снаряда на новерхность вначале отвинчивают колонковую трубу 3 от корпуса 4, затем отвинчивают керноприемник от переходника 7. Кладут горизонтально керноприемник, снимают полуцилиндр 14 и извлекают керн.

Предмет изобретения

Двойной колонковый снаряд для получения керна при бурении на полезные ископаемые, с применением двух вставленных одна в другую колонковых труб, в зазоре между стенкалш которых расположено кернорвательное устройство, автоматически отсекаюшее керн при сдвиге труб относительно друг друга и управляемое пусковым и запорным шариковыми механизмами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности кернорвательного устройства снаряда при бурении перемежающихся по твердости пород, оно выполнено в виде пластинчатых секторов, располагаемых при отсечении керна в гнезде установленной в полости коронки втулки, фиксируемой в продольном направлении с одной стороны кольцевым буртиком воронки, а с другой - торцом колонковой трубы.