Колонковый снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B25/00 

114

Изобретение относится к горному делу, к средствам бурения с отбором керна.

Цель изобретения - повьшение выхода керна.

На фиг. 1 показан колонковый снаряд в положении бурения, когда под- клинивания не происходит; на фиг. 2 - колонковый снаряд при возникновении подкликивания керна.

Колонковый снаряд содержит наруж- ную трубу 1 с породоразрушающим инструментом 2. Внутри трубы 1 расположена керноприемная труба 3 с рычаж- ковым кернорвателем 4 на внешней подвижной втулке 5.

Керноприемная труба 3 соединена с переводником 6 через подшипниковый гзел 7 и механизм перемещения, имеющий полый корпус 8 и трубчатьш поршень 9, скрепленные мелсду собой замком, образованным запорным шаром 10 в цилиндрической проточке 11 корпуса 8 и ограничивающим перемещение шара 10 управляющим клапанным узлом 12, закрепленным в поршне стопором 13. В корпусе 8 на участке, примыкающем к

нижнему торцу поршня 9,выполнены проходные каналы 14.

Цилиндрическая проточка 11 имеет длину 1, обеспечивающую свободньй ход корпуса 8 меньше расстояния 1 от нижнего края керноприемной трубы 3 до верхней кромки рычажков керно- рвателя 4 и меньше хода корпуса 8 до перекрытия поршнем 9 каналом 14, которые в этот момент выполняют функцию сигнализатора подклинивания керна. В поршне 9 выполнены отверстия 15, сообщающие нагнетательньй канал 16 с полостью 17.

Колонковьш снаряд работает следующим образом.

После спуска снаряда на забой скважины и подачи, рромывочной жщцсо ти на .забой через центральное отвертие подшипникового узла 7 и керно- приемную трубу 3, бросают шаровой клапан 18, который проходит через оверстие в управляющем клапанном узл 12 и устанавливается в подшипниково узле 7. Вследствие того, что канал прохода жидкости через керноприемну трубу 3 перекрыт, поток промывочной жидкости направляется через каналы 14 в межтрубное пространство и от- ;верстия в породоразрушающем наконечнике на забой скважины.

0

5

0

25

Затем включают вращение снаряда, создают осевую нагрузку на забой.и производят бурение с отбором керна. Последний поступает вовнутрь керноприемной трубы 3, причем в процессе бурения (фиг. 1) рычажки кернорва- теля 4 изолированы от керна керноприемной трубой.

При подклинивании раздробленного керна в керноприемной трубе 3 (фиг.2) происходит взаимное перемещение наружной 1 и керноприемной 3 труб на длину цилиндрической проточки 11. При этом каналы 14 начинают перекрываться трубчатым поршнем 9. За счет этого повышается давление жидкости в буровом снаряде,-что фиксируется манометром и сигнализирует о прдкли- нивании керна в снаряде.

Для нормального процесса работы снаряда необходимо, чтобы в процессе бурения без подклинивания керна каналы 14 были полностью открыты и не создавали дополнительного сопротивления течению жидкости. Однако величина хода перекрытия каналов 14 не должна быть больше длины цилиндрической проточки для полной работы 30 узла сигнализации.

Кроме того, необходимо, чтобы при подклинивании керна и взаимном перемещении наружной 1 и керноприемной труб не произошло открытия керно- рвателя. Для этого длина цилиндрической проточки 1 должна быть меньше расстояния li от нижнего конца керноприемной трубы до верхней кромки ры- чалжа кернорвателя 4,

Срыв керна после подклинки или окончания рейса осуществляется следующим образом.

Без отрыва снаряда от забоя скважины бросают в полость бурильных труб второй шаровой клапан, которьш

силой тяжести или потоком Ж1-ЩКОСТИ

устанавливается в гнезде управляющего клапанного узла 12. Затем включают насос, создают давление внутри колонны бурильных труб, которое через

шаровой клапан И клапанньй узел 12 воздействует на стопор 13. При достижении усилия, превьш1ающего прочность материала стопора 13, происходит его срезание.

5 После этого клапанньй узел 12 с шаровым клапаном перемещаются в нижнюю часть трубчатого поршня 9. При этом через отверстия 15 повышается

35

40

45

давление в полости 17, полый корпус 8 с керноприемной трубой 3 перемещаются вверх, выталкивая шары 10, что приводит к рассоединению корпуса 8 и трубчатого поршня 9. При дальнейшем подъеме корпуса 8 с керноприем- ной трубой 3 освобождаются рычажки кернорвателя 4, которые под действием пружин упираются в керн. Затем снаряд приподнимается над забоем скважины, рычажки кернорвателя 4 внедряются в керн, и, оторвав его от забоя, удерживают внутри керноприем- ной трубы 3.

После этого снаряд поднимают из скважины и извлекают керн.

Формула изобретения

Колонковый снаряд, содержащий на- ружную трубу с породоразрушающкм инструментом, расположенную внутри наружной керноприемную трубу с рычаж- ковым кернорвателем на внешней подвижной втулке и механизм перемещения керноприемной трубы, имеющий полый корпус и трубчатый поршень, скрепленные между собой замком с запорным шаром в цилиндрической проточке корпуса и с ограничивающим перемещение

Q шара управляющим клапанным узлом, . отличающийся тем, что, с целью повьш1ения выхода керна, он снабжен сигнализатором подклинивания керна в виде проходных каналов в

5 полом корпусе на участке, примыкающем к нижнему торцу трубчатого поршня, при этом цилиндрическая проточка замка имеет длину меньше расстояния от нижнего конца керноприемной

0 трубы до верхней кромки рычажка кернорвателя и меньше хода корпуса до перекрытия трубчатым поршнем проходных каналов.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Цель - повышение выхода керна. Снаряд содержит наружную трубу 1 с породоразрушающим инструментом 2. Внутри трубы 1 расположены керноприемная труба (КПТ) 3 с рычаж- ковым кернорвателем 4 на внешней подвижной втулке 5 и механизм перемещения КПТ 3. Последний имеет полый корпус 8 и трубчатый поршень 9, скрепленные между собой замком с запорным шаром 10 в цилиндрической проточке 11 корпуса 8 и с ограничивающим перемещение шара 10 управляющим клапанным узлом 12. В корпусе 8 на участке, примыкающем к нижнему торцу поршня 9, выполнены проходные каналы 14. Проточка 11 замка имеет длину меньше расстояния ОТ нижнего конца КПТ 3 до верхней кромки рьшажка кернорвателя 4 и меньше хода корпуса 8 до перекрытия поршнем 9 каналов 14, выполняющих функцию сигнализатора подклинива- ния керна. При подклинивании раздроб- ленного керна в КПТ 3 происходит взаимное перемещение трубы 1 и КПТ 3 на длину проточки 11. Каналы 14 при этом перекрываются трубчатым поршнем 9. Давление жидкости в буровом снаря- же повьш1ается, что фиксируется манометром и сигнализирует о подклинивании керна в снаряде. 2 ил. СО 4 О5 со о со Фые.7