Устройство для извлечения материалов из подземных формаций Советский патент 1989 года по МПК E21C45/00 

4;ii

О5 CD

СО

1,2, гидромониторную насадку (ГМН) 10 и породоразрушающий орган 14, Концевая часть устр-ва имеет хвостовик, выполненный из двух концентрично расположенных и жестко с оединенных внутреннего и внешнего патрубков (П) 5, 9, Внутренний П 5 вьшолнен с кольце- вым упором 6, Внешний П 9 имеет отверстие j для ГМН 10 и шпицевые выступы 11. Верхний конец П 9 расположей внутри конца напорной Т 2 и взаимог действует с ней через пшицевое соединение посредством шлицевых выступов 11 и тпицевых пазов 3 и через уплотнения 4 и 12, Под ГМН 10 расположена .кольцевая насадка 13о При бурении скважины и опоре устр-ва на забой за счет веса Т 1,2 или усилия задавлива- ння. сжимается пружина 8, концентрично установленная снаружи верхнего

конца П 5„ При этом Т 1,2 переходит в крайнее нижнее положение, а шлице- вые выступы 11 выходят в крайнее верхнее положение, упираясь в верхние торцы шпицевьпс пазов 3, В этом положении ГМН 10 перекрывается концом Т 2. Рабочий агент подается по меж- трубному пространству к кольцевой насадке 13 и с помощью породоразрушаю- щего органа 14 керн вьщается по П 5 и далее по Т 1. После окончания бурения ГМН 10 выходит из-под нижнего конца Т 2, Напорный рабочий агент распределяется на два потока: один формируется в ГМН 10, а другой направляется к кольцевой насадке 13. При вращении устр-ва образованной струей производится круговой или секторный размыв пород. Горная масса выдается на поверхность. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и геологии и м.б. использовано при опробовании продуктивных горизонтов и при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Цель - повьшение эффективности работы устр-ва за счет обеспечения бурения и отбора валовых проб. Устр-во включает двойную бурильную колонну с центральной вьщач- ной и внешней напорной трубами (Т)

1

Изобретение относится к горному . делу,и геологии и может быть использовано при опробовании продуктивных горизонтов, а также при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение эф- фективности работы устройства за счет обеспечения бурения и отбора валовых проб.

На фиг.1 и 2 представлено устройство при размыве и бурении; нафиг„3 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для извлечения материалов из подземных формаций состоит из двойной бурильной колонны с центральной вьщачной трубой 1, внешней напорной трубы 2 со .шлицевыми пазами 3 и уплотнениями 4, внутреннего патрубка 5 хвостовика с кольцевым упором 6 и уплотнением 7, пружины 8, внешнего патрубка 9 с отверстием для гидромониторной насадки 10, пшицевыми выступами 11 и дополнительным уплотнением 12, кольцевой насадки 13 и породораз- рушающего органа.14, например, коронки колонкового бурения, закрепленный на торца колонны.

Патрубки 5 и 9 хвостовика жестко связаны между собой, например ребрами 15. Верхний конец внутреннего патрубка 5 распрложен внутри трубы 1 и контактирует с ней через уплотнения 7, нaпpимep манжеты. Пружина 8 установлена концентрично патрубку 5 и

5 взаимодействует с кольцевым упором в, например буртом, и.нижним торцом трубы 1 о Верхний конец внешнего патрубка 9 расположен внутри конца напорной трубы 2 и взаимодействует с

10 ней через пшицевое соединение с помощью шлицевых выступов 11 и шлицевых пазов 3, а также через уплотнения 4 и 12,

15 Расстояние от нижнего торца трубы

2 внешней колонны до нижнего торца шлицевого паза 3 - не менее половины длины указанного паза. Длина каждого шяицевого выступа 11 равна ходу пру- 20 жины 8, а длина пшицевого паза 3 равна двум длинам шпицевого выступа. Хвостовик с патрубками 5 и 9 установ- лен с возможностью осевого перемещения относительно труб и перекрытия 25- концом напорной трубы 2 насадки 10. Кольцевая насадка 13 расположена под гидромониторной насадкой в концевой части колонны

Устройство работает следующим об- ; разом.

- 14691

При бурении скважины и опоре, устройства на забой за счет веса труб 1 и 2 или усилия задавливания пружина 8 сжимается, трубы 1 л 2 переходят в крайнее нижнее положение, а шлицевые выступы 11 выходят в крайнее верхнее положение, упираясь в верхние торцы пшицевьгх пазов 3, В этом положении гидромониторная насадка 10 перекрыва- fo ется концом трубы 2о Вращение хвостовика обеспечивается за счет шлицево- го соединения

Рабочий агент подается по межтрубному пространству к кольцевой насад- 15 ке 13 и при бурении с помощью породо- разрушающего органа 14 керн вьщаетЪя по патрубку 3 и далее по трубе 1 на поверхность потоками рабочего агента, например технической воды. Уплотн.ения 20 4 и 12 предотвращают утечки рабочего агента из межтрубного пространства, а уплотнения 7 - возможность перетока жидкости из межтрубного пространства в трубу 1 и наоборот. Таким образом, 25 при бурении весь рабочий агент с заданным расходом направляется к кольцевой насадке 13 при перекрытой гидромониторной насадке 10.

30

После окончания бурения скважины до заданной отметки и определения геологического разреза, благодаря изучению керна без извлечения бурового инструмента приподнимают последний над забоем скважинЫо При снятии нагрузки на хвостовик пружина 8 распрямляется, телескопически Вьщвигает- ся хвостовик за счет жесткого соеди- нения патрубков 5 и 9. При этом шли- цевые выступы 11 упираются в нижний торец шлицевых пазов 3, что не позволяет вьшасть хвостовику из телескопа. В таком положении насадка 10 выходит из-под нижнего конца трубы 2.

Напорный рабочий агент с пЬ-вьшен- ным расходом распределяется на два потока: один формируется в струю в гидромониторной насадке 10, а другой уходит в кольцевую насадку. При вращении устройства образованной струей 0 производится круговой ипи секторный размыв пород, а горная масса выдает35

40

45

fo

15 20 25

30

0

5

0

5

39

ся на поверхность о При необходимости разрушения негабаритов или увеличения- производительности гидроподъема можно снова нагрузить хвостовик с перекрытием гидромониторной насадки 10 и обеспечить выдачу размытой горной массы на поверхность.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет обеспечить эффективное бурение скважин с гидротранспортом керна, что существенно увеличивает скорость бурения по сравнению с известными способами и обеспечивает возможность размыва пород на заданном горизонте с извлечением значительных объемов горной массы без извлечения устройства из скважины. Формула изобретения

Устройство для извлечения материалов из подземных формаций, содержащее двойную бурильную колонну с центральной вьщачной и внешней напорной трубами, кольцевую насадку, расположенную в концевой части колонны, и породоразрушающий орган, закрепленный на торце колонны, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения отбора валовых проб, концевая часть устройства снабжена хвостовиком, вьтолненным из кон- центрично расположенных и жестко соединенных патрубков, установленных телескопически относительно вьщачной и напорной труб при этом внутренняя поверхность нижней части напорной трубы вьшолнена со пшицевыми пазами, внутренний патрубок выполнен с кольцевым упором на наружной поверхности, а внешний - с отверстием для гидромониторной насадки и шпицевыми выступами на наружной поверхности, верхний конец внутреннего патрубка снабжен снаружи концентрично установленной пружиной, взаимодействующей с ее кольцевым упором и нижним торцом внутренней трубы, верхний конец внешнего патрубка установлен с возможностью перекрытия концом напорной трубьг отверстия гидромониторной насадки при сжатой пружине.

фиг. 2

К-А

Фи.з