Фиксирующий механизм съемного керноприемника Советский патент 1989 года по МПК E21B25/02 

3149

кращеиии процесса бурения. Для этого .фиксируюпит механизм КП имеет две дополнительные группы стопорньис роликов (СР) 9 и 13, расположенньк па- раллелыю в ложементах 35 и 36 в стенках цилиндрического корпуса 14, Ступенчатьш стержень (СС) 7 вьтолнеН с кольцевой канавкой 11 между упаст- ками 8 и 12 наружной поверхности оди накового диаметра. Захватная головка 1 СС 7 связана с ним подвижпьп- соединением в виде сопряженного с продо льньй-1и нрорезями 3 11,1шиндр1П ес- кого штифта 5 и с фиксирующим по- движное соединение элементом в вкце цанги 18, закрепленной на нижнса- конце СС 7, Цанга 8 взаимодействует с задерживающим ее уступом 9 внутри

корпуса 14. К участку корпуса 14, соединенному р опорным узлом кернопри- емной трубы, примыкает упругодеформи- руемый участок в виде прорезной пружины. На нижнем конце пружины закреплен стержень, с уплотнительным кольцом, выполняющий роль клапана-сигнализатора в нагнетательном канале при взаимодействии с дроссельньм сужением. Во время спуска СР 9 и 13 не могут быть вытолкнуты вне корпуса 14 и участок 12 СС 7 прижимает СР нижнего ряда. СС 7 при рабочем .положении КП выталкивает СР 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35, фиксируя корпус 14, Цанга 18 проходит через уступ 19 и препятствует движению СС 7. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна и извлечением его через колонну бурильных труб. Цель - предохранение съемного керноприемника (КП) от деформации при извлечении и обеспечение надежной фиксации в колонне труб и сигнализации о прекращении процесса бурения. Для этого фиксирующий механизм КП имеет две дополнительные группы стопорных роликов (СР) 9 и 13, расположенных параллельно в ложементах 35 и 36 в стенках цилиндрического корпуса 14. Ступенчатый стержень (СС) 7 Выполнен с кольцевой канавкой 11 между участками 8 и 12 наружной поверхности одинакового диаметра. Захватная головка 1 СС 7 связана с ним подвижным соединением в виде сопряженного с продольными прорезями 3 цилиндрического штифта 5 и с фиксирующим подвижное соединение элементом в виде цанги 18, закрепленной на нижнем конце СС 7. Цанга 18 взаимодействует с задерживающим ее уступом 19 внутри корпуса 14. К участку корпуса 14, соединенному с опорным узлом керноприемной трубы, примыкает упругодеформируемый участок в виде прорезной пружины. На нижнем конце пружины закреплен стержень с уплотнительным кольцом, выполняющий роль клапана-сигнализатора в нагревательном канале при взаимодействии с дроссельным сужением. Во время спуска СР 9 и 13 не могут быть вытолкнуты вне корпуса 14 и участок 12 СС 7 прижимает СР нижнего ряда. СС 7 при рабочем положении КП выталкивает СР 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35, фиксируя корпус 14. Цанга 18 проходит через уступ 19 и препятствует движению СС 7. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для буре- ния с отбором керна и извлечением его чере колонну бурильных труб.

Известны фиксирующие механизмы съемного керноприемника, содержащие корпус С нагнетательным каналом и с раздвижными стопорными элементами, клапан-сигнализатор и взаи -{одействую- щую со стопорными элементами втулку, связанн Ую с захватной головкой (авторское cBi-вдетельство СССР W- 1061541 кл. Е 21 В 25/02, 1980.

Педостатйчная надежность работы известных механизмов обусловлена возмонностью защемления стопорных элементов на контакте с выемкой в тшртж ной колонковой Трубе,

Более совершенны механизмы, где применены стопорные элементы, имеющие форму тел качения.. Такой фиксиру юций механизм съемного керноприемни- ка содержит цилиндрический корпус с центральным нагнетательным каналом и с раздвижнь ми стопорньми роликами, расположенкыми в выполненных в стенках корпуса ложементах, клапан-сигнализатор в нагнетательном канале, запирающий ролики ступенчатый стержень с захватной головкой, связанной с ним подвижным соединением в виде сопряженного с продольными проре- зями цилиндрического штифта, и с фик- сирующтда подвггоное соединение элементом, соединеняьй с корпусом опорный узел керноприемной трубы (авторское свидетельство СССР N 1117394, кл. Е 21 В 25/02, 1983).

Однако указанный механизм не защищает съемный керноприемник от дефомаций при вынимании из колонны труб.

Задачей предлагаемого изобрете - ния является предохранение съемного керноприемника от деформации -при извлечении и обеспечении при этом надежной фиксации в колонне труб и сигнализации о прекращении процесса бурения.

Решение задачи обеспечивается тем что известный фиксирующий механизм С7 емного керноприемника снабжен дополнительной группой стопорных роликов, расположенных параллельно первым в дополнительных ложементах в стенках корпуса, при этом стержень выполнен с кольцевой канавкой между участками наружной поверхности одинакового диаметра, фиксирующий подвижное соединение элемент выполнен в виде цанги, закрепленной на нижнем конце стержня, цилиндрический корпус выполнен с внутренним задерживающим цангу уступом и с упругодеформируе- мым участком в виде прорезной пружины, примыкающим к соединешпо с опорным узлом керноприемной трубы, а клапан-сигнализатор выполнен в виде закрепленного па нижнем конце упруго.де формируемого y iacTKa корпуса стержня

На фиг,1 показана верхняя часть механизма, продольный, разрез; на

Одновременно с этда1 цанга 18 устанавливается над уступом 19. В таком положении фиксирующий мехн}1изм готов к спуску под действием гравитации и.пи с помощью нагнетаемой проыывпчной жидкости. Во время спуска яз-за того, что внутренний Д1 аметр бурильного рычага выбран подходящим ролики 9 г 13

фиг.2 - нижняя часть, продольный разрез ,

Фиксирующий механизм съемного кер- ноприемника содержит захватную головку 1 на ступенчатом стержне 7, связанную с ним подвижным соединением в виде сопряженного с продольными прорезями 3 цилиндрического штифта 5 и с фиксирующим подви жное соединение эле- JQ обоих рядов не могут быть вытолкнуты ментом в виде цанги 18, закрепленной вне корпуса 14. Во время спуска третья на нижнем конце стержня 7 и взаимодей- ступень приг имает ролики нижнего ря- ствующей с задерживающим ее уступом да. 19 внутри цилиндрического корпуса 14. Е&пи спуск керноприемника осущестКорпус 14 имеет нагнетательный ка- 15 вляется в сквакины с водопстерями .нал 21, раздвижные стопорные ролики (открытой циркуляцией), то использу- 9 и дополнительную группу роликов ется овериот, при это огертот захва- 13. Ролики 9 расположены в вьшолнен- тнвает головку 1, выдергивает стержень ных в стенках корпуса 14 ложементах 7 вверх до упора гпйкн 17 в уступ 35, Ролкки 13 расположены параллельно 20 5. После спуска кер шприе.мника овер- роликам 9 в дополнительных ложементах шот самоосвобождается и вьщергивает- 36 в стенках корпуса.ся вверх.

Стержень 7 выполнен с кольцевой ка- После дости;кения расширенного навкой 11 между участками 8 и 12 на- кольцевого участка на нижнe конце бу- ружной поверхности одинакового диамёт-25 рильной колонны стержень 7 выталки- ра. Корпус 14 соединен с опортгьи уз- вает наружу дополнительные ролики ;13, лом 28 керноприемной трубы (не пока- опускается и фиксирует их. зана), включаю цим подшипниковый стер- . керноприемника продолжается пока ро- жень 34, подшипниковые втулки 30, лики 13 не достигнут нижней кромки подшипники 3 и фиксирующие гайки 25 зо кольцевого участка. KepiionpHeMHHK и 29, опорную шайбу 27 и уплотнитель- ное кольцо 32. Подшипниковый стержень 34 имеет дренажное отверстие 33 и резьбу 3V для соединения с керноприемной трубой,

К участку 26 корпуса 14, соединенному с опорным узлом, примыкает упру- годеформируемьш уча сток в виде гфо- резной пружины 22, на нижнем конце ко- торого закреплен стержень 23 с уилот . нительным кольцом 24, вь лолняюи1ий функцию клапана-сигнализатора в нагнетательном канале 21 при взаимодействии с дроссельным сужением.

Цанга 18 закреплена на стержне 7 посредством резьбы с ограничительной гайкой 17, размещенной с возможностью взаимодействия с уступом 15 на корпусе 14.

Фиксирующий механизм работает еле- п повышается. Это служит указами-, дующим образом.ем, что очередной рейс окончен и

35

прекращает свое движение, но стержень 7 под действием сохраненной в нем кинетической энергии продолжает свое движение и вьгталкивает ролики 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35 кор- пуса 14, фиксируя его. Одновременно с этим цанга 18 проходит через уступ 19 и препятствует дпиженшо стержня 7 вверх. Это рабочее положение керно- .Q приемника.

Во время работы, когда керноприем- ник нацолнится керном ипи поступивший керн заклинится,.то он прекращает свое поступательное цв кение и отстает от бурильной колонны.

В результате этого прорезная пружина 22 сжимается и стержень 23 прикрывает нагнетательный канал 21, при. этом давление промывочной жидкости

45

Керноприемник устанавливают в бурильную колонну 38. Выдергивается вверх головка 1, при этом освобождается цанга 18 и вместе с ней посредством штифта 5 перемещается и стержень 7, при этом участки 8 и 12 устанавливаются над двумя рядами роликов 9 и 13, которые убираются вовнутрь.

Одновременно с этда1 цанга 18 устанавливается над уступом 19. В таком положении фиксирующий мехн}1изм готов к спуску под действием гравитации и.пи с помощью нагнетаемой проыывпчной жидкости. Во время спуска яз-за того, что внутренний Д1 аметр бурильного рычага выбран подходящим ролики 9 г 13

обоих рядов не могут быть вытолкнуты вне корпуса 14. Во время спуска третья ступень приг имает ролики нижнего ря- да. Е&пи спуск керноприемника осущестПосле дости;кения расширенного кольцевого участка на нижнe конце бу- 5 рильной колонны стержень 7 выталки- вает наружу дополнительные ролики ;13, опускается и фиксирует их. . керноприемника продолжается пока ро- лики 13 не достигнут нижней кромки о кольцевого участка. KepiionpHeMHHK

5

прекращает свое движение, но стержень 7 под действием сохраненной в нем кинетической энергии продолжает свое движение и вьгталкивает ролики 9 верхнего ряда наружу из ложементов 35 кор- пуса 14, фиксируя его. Одновременно с этим цанга 18 проходит через уступ 19 и препятствует дпиженшо стержня 7 вверх. Это рабочее положение керно- .Q приемника.

Во время работы, когда керноприем- ник нацолнится керном ипи поступивший керн заклинится,.то он прекращает свое поступательное цв кение и отстает от бурильной колонны.

В результате этого прорезная пружина 22 сжимается и стержень 23 прикрывает нагнетательный канал 21, при. этом давление промывочной жидкости

5

55

съемный Керноприемник необходимо вынуть.

При отрыве керна вследствие натяжения бурильной колонны Керноприемник посредством подшипниковопо стержня 34 в опорном узле 28 растягивает прорезную пружину 22, которая удлиняется. В результате этого ко

нец керноприемника упирается в поро-4 дораэрушающий инструмент, а фиксирующий механизм съемного керноприемни - ка разгружается от растягиваюн1;е1 о усилия.

Приведение фиксирующего механизма п транспортное положение .осуществляется носредством спуска на канате овершота, который захватывает голов ку и выдергивает ее наверх. При этом движении головки 1 участки 8 и 1 2 стержня 7 устанавливаются над двумя рядами роликов 9 и 13. Ролики могут уби-раться вовнутрь корпуса 14, Одновре-; менно с этим цанга 18 устанавливается над уступом 19, в результате чего керноприемник освобождается. После достижения поверхности шарнир, образованный из головки , штифта 5 и стерж ня 7 создает возможность для легкого освобождения керноприемной трубы из бурильной колонны.

Формула изобретения Фиксирующий механизм съемного кер нопрнемника, содержащий цилиндрический корпус с нагнетательным каналом и с раздв1-гаными, стопорными роликами:, расположенными в вьшолненных в

Фаз- г

Составитель Е.Молчанова Редактор Л,Зайцева Техред А.Кравчук Корректор О,Кравцова

Заказ 4223/28 Тираж 514Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

г п

5

стенках корпуса ложементах, клапан- сигнализатор в нагнетательном канале занирающий ролики ступенчатый стер- жень с захватной головкой, связанной с ним пoдвижньns соединением в виде сопряженного с продольными прорезями цилиндрического штифта, и.с фиксирующим подвижное соединение элементом, соединенный с корпусом опорный узел керноприемной трубы, отличаю- щ и и с я тем, что,он снабжен дополнительной группой стопорных роликов, расположенных параллельно первым в дополнительных ложементах в стенках корпуса, при этом стержень выполнен с кольцевой канавкой между участками наружной поверхности одинакового диаметра, фиксирующий подвижное соединение элемент выполнен в виде цангиу закрепленной на нижнем конце стержня, цилиндрический корпус выполнен с внутренним задерживающим цангу уступом и с упругодеформируемым участком в виде прорезной пружины, примыкающим к соединению с опорным узлом кернопри- емной трубы , клапан-сигнализ атор выполнен в виде закре.пленного на нижнем конце упругодеформируемого участка корпуса стержня.