Колонковый набор Советский патент 1989 года по МПК E21B25/02 

J- :

1А9

ней пчаимодействует 3 1 . иперемеи1аетг.я к центру. В крайнемверхнем

положении штанги 14 клапан15 через

нижний ряд его каналов 16и осевой

канал 3 сообщает входные 4и выход

ные 5 Гижопые каналы корпуса 1 , Кла- нан 1 обеспечивает переток пром.1воч- ной жидкости при подъеме съемного к«ерноприемника, снижая усилие на валу лебедки. 5 ил„

Изобретение относится к буровой технике. Цель изобретения - повышение надежности. Для этого клапан 15 размещен над блокирующим элементом (Э) 12 в средней части штанги 14. Нижняя часть последней выполнена асимметричной со смещением относительно оси 18 в сторону, противоположную Э 12, и уступом 19 со стороны Э 12. Эта часть штанги 14 установлена в осевом канале 3 с возможностью взаимодействия с его поверхностью со стороны смещения. На Э 12 расположен опорный бурт 6, а упорный торец - на нижней плоскости кольцевой опоры 7. С последней взаимодействует Э 12 и перемещается к центру. В крайнем верхнем положении штанги 14 клапан 15 через нижний ряд его каналов 16 и осевой канал 3 сообщает входные 4 и выходные 5 боковые каналы корпуса 1. Клапан 15 обеспечивает переток промывочной жидкости при подъеме съемного керноприемника, снижая усилие на валу лебедки. 5 ил.

Изобретение относится к буровой технике и касается Устройств для отбора керна при бурении со съемным керноприемником.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности бурения.

На фиг. 1 изображен колонковый набор (верхняя часть), общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (без наружной трубы); на фиг. 3 - разрез R-Б на фиг. 1; на фиг,. Д - колонковый набор в рабочем положении; на фиг. 5 - съемный керноприемник в транспортном положении в колонне бурильных труб.

Колонковый набор со съемным кернприемником состоит из наружной трубы 1 и съемного керноприемника, верхняя часть которого содержит полый корпус 2 с осевым 3 и боковыми входными 4 и выходными 5 каналами для промывочной жидкости. На наружной поверхности полого корпуса 2 вьшолнен опорный бурт 6 для посадки на кольцевую опору 7 наружной трубы 1, на нижней плоскости которой вьшолнен внутренний упорный торец. В верхней части полого корпуса 2 установлены гайка 8 и захватная головка 9, сигнализатор в виде пружинного кольца 10 с фигурным пазом и взаимодействующим с ним штифтом 11 Блокирующий элемент 12 выполнен в виде блока роликов, установленного с возможностью радиального перемещения в пазу под опорным буртом 6. Выпаданию блокирующег элемента 12 из полого корпуса 2 препятствуют кольцевые пружины 13 (фиг. 3).

Штифт 11 сигнализатора установлен в верхней части затвора, выполненного в виде штанги 14, размещенной в осевом канале 3 корпуса 2. В средней части штанга 14 имеет Клапан 15, перекрьтающий осевой канал 3 между входными 4 и выходными 5 каналами и расположенный под

блокирующим элементом 12, Клапан

15 имеет на наружной боковой поверхности со стороны верхнего и нижнего торцов продольные каналы 16.

Нижняя часть 17 штанги 14 выполнена асимметричной со смещением относительно центральной оси 18 в сторону, противоположную блокирующему элементу 12, и с уступом 19, расположенным со стороны блокирующего элемента 12 и контактирующим с ним. Нижняя часть 17 штанги установлена

в осевом канале 3 с возможностью взаимодействия с его поверхностью своей смеа1енной частью дпя обес- -печения центрации и передачи поперечных усилий от блокирующего э лемента 12.

Наружная труба 1 колонкового набора выполнена на внутреннЬ поверхности со шЛицем 20 для передачи вращения верхней части съемного керноприемника через блокирующий элемент 1 2.

Колонковый набор работает следующим образом.

Съемный керноприемник транспортируется на забой скважины внутри колонны бурильных труб потоком про- мьшочной жидкости. При посадке съемного керноприемника опорным буртом 6 на кольцевую опору 7 клапан

15 перекрывает поток промылочной жидкости, что приводит к плавному повьппению ее давления, величина которого регистрируется на манометре бурового насоса и свидетельствует

о посадке снаряда на кольцевую опору 1 По мере роста давления возрастает осевое усилие на клапан 15, связанный со штангой 14, которое при определенной величине разжимает штифтом П пружинное кольцо 10 (фиг 2). При этом штифт 11 перемещается вместе со штангой 14 вниз, а ее нижняя часть 17 посредством уступа 19 перемещает блокирующий элемент 12 в сто51Д

pony от оси 18 и блокирует с высокой надежностью (за счет снижения вероятности попадания блокирующег о элемента 12 на ишиц 20) съемньпЧ керно приемник в наружной трубе 1 (фиг. 4) при малой величине блокировочного зазора h, зависящего от точности изготовления только одной детали наружной трубы 1 - кольцевой опоры 7. Од- новременно клапан 15 через верхний ряд каналов 16 и осевой канал 3 сообщает входные 4 и выходнор 5 боковые каналы, что сопровождается резким сбросом давления промывочной жидкости, визуально регистрируемым на манометре бурового насоса, Последнее свидетельствует о блокировании съемного керноприемника в наружной трубе 1 и готовности колонко- вого набора к бурению.

В процессе бурения керн, формируемый коронкой, поступает в кернопри- емную трубу и поднимает ее (за счет сил трения между керном и трубой) на величину блокировочного зазора h. В результате расстояние между нижним торцом керноприемной трубы и коронкой, за счет малой величины блокировочного зазора, изменяется незначительно, что позволяет снизить вероя7ность самозаклинивания керна в керноприемной трубе и производить бурение скважины с высокой механической скоростью Одновремен- но керноприемная труба прижимает через корпус 2 блокирующий элемент 12 к конической фаске кольцевой опоры 7 и перед ает горизонтальную составляющую осевой нагрузки на нижнюю часть 17 штанги 14. При этом поломка штанги 14 исключается за счет ее взаимодействия с внутренней поверхностью осевого канала 3.

Вращение с наружной трубы 1 на корпус 2 передается через блокирующий элемент 12 посредством шлица 20 (фиг„ 3 и 4).

По окончании съемный керноприем- ник извлекают ловителем. Последний захватьшает головку 9 и перемещает ее вместе со гатифтом J J и штангой 14 под действием небольшого усилия (вследствие постоянной центрации клапана 15 в осевом канале 3) вверх. Причем первоначально штифт 11 разжимает пружинное кольцо 10 (фиг. 2), которое в этот момент пр1тжимается

5 0

5 о ц о

0 5

5

36

верхним TopiKiM к ; 8 штанга 14, когда vf 19 пт лямнлет- ся выше блокирvKiinero э.чемгнтл 12, деблокирует ст емпьч кер}ип1риемиик , При этом штифт I1 и крайнем верхнем положении соединяется с корпусом 2 и перемещает его риерх, а блокирующий элемент 12, втаимодсйгтнуя с конической фаской К(1Л1,цеяо1 1 пгс ры 7, перемещается к центру. В крайнем верхнем положении штлнги 14 клапан 15 через нижний ряд каналов 16 и осевой канал 3 сообщает входные 4 и выходной 5 боковые каналы (фиг. 5) и обеспечивает переток 11ром1.1Вочной жидкости при подъеме ол ем11С1го керноприемника, сштеля vrii.rine Hii палу лебедки.

Формула изо б р е т е н и я

Колонковый наб(р, r ,nei:i.ai4HH наружную трубу с К(хчьцет1(11( опорой и имеющую на внутренжм иолерхкости упорный торец и шлиц Д. )чи njiaiije ния на верхнюю часть п,емиого кернопри емника, выпол)1енио1-() н ниде полого корпуса с осевым и бокопьгми иход- 1ым и вьгхол1и, кала.плми д:1Я промывочной жидкости и )iiiD-i fiypioM на нар гжной поверхности, чахнатпуи Г о- довку, блокирунпций TioieiiT и пи;1е блока ролючов, ус1 а)К1р ги ИП1,Й и радиальном пазу корпуса с возможностью радиального Г1еремеце} ми , злтлор н виде штанги с уступом, разме1цен юй в осевом канале корпугл и контактирующей с блокирующим т.: c Mt }iTOM, клапан, закрепле п1Ы1 па I l anr e и размещенный в осевом канале г нозмож- ностью его перекрытия мс входным и выходным боковыми KaiiaqaMH, сигнализатор в верхней чл.стп корпуса, о т л и ч а ш П1 и ii с: я тем, что, с целью по7 ьш1енпя надежности, клапан размещен над блпкпрунпцим элементом в средней части штанги, нижняя часть которой вьто.пиена асимметричной со смещением относи е.пьно оси в сторону, протиропо;1ож1П ю блокирующему элементу, п yciynciM со стороны блокирутоще1 о элемента и установлена в осевом канале с возможностью взаимодействия с его поверхностью со стороны смешения, при этом опорный бурт расположен над блокирующим элементом, а угкмшый торец - на нижней плоскости ксхпык вой опоры.

ю

-//

фиг. г

Фиг.

6-6

фиг.

Щиг.5