Колонковый снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B25/00 

(Л

4 (

00

4

ного редуктора и основной конической шестерней (Ш) 3 на внутренней поверхности. Внутри ВКТ 2 размещена керноприемная труба (КПТ) 5, жестко соединенная через переходник 6 с корпусом подшипникового узла, выполненного в виде подпружиненного относительно ВКТ 2 полого вала 8 с осевым каналом 9. Вал 8 подпружинен относительно ВКТ 2 и на нем укреплена дополнительная Ш 19. Колонковый снаряд

кания Ш 3 и 19 при крайнем нижнем его положении, а Ш 4 и 10 через Ш 11 при крайнем верхнем его положении. При бурении вращение передается через Ш 3 на Ш 19 и через переходник 6 на КПТ 5. При самозаклинивании двух кусков керна КПТ 5 действует на переходник 6 и на вал 8, Ш 3 и 19 выходят из зацепления, а Ш 11, находящиеся в постоянном зацеплении с Ш 10, входят в зацепление с ведущей Ш 4. При этом КПТ 5

имеет планетарный редуктор. Ведомая Ш 10Ю начинает вращаться в противоположном на- и сателлитная Ш 11 редуктора размещеныправлении. За счет того, что усилие, пере- на валу соответственно жестко и на подщип-дава,емое на керн КПТ 5, изменило свое никах, а ведущая Ш 4 - на внутреннейнаправление, происходит ликвидация самоповерхности ВКТ 2 выще Ш 3. Вал 8 раз-заклинивания керна. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. мещен с возможностью перемещения и замыкания Ш 3 и 19 при крайнем нижнем его положении, а Ш 4 и 10 через Ш 11 при крайнем верхнем его положении. При бурении вращение передается через Ш 3 на Ш 19 и через переходник 6 на КПТ 5. При самозаклинивании двух кусков керна КПТ 5 действует на переходник 6 и на вал 8, Ш 3 и 19 выходят из зацепления, а Ш 11, находящиеся в постоянном зацеплении с Ш 10, входят в зацепление с ведущей Ш 4. При этом КПТ 5

начинает вращаться в противоположном на- правлении. За счет того, что усилие, пере- дава,емое на керн КПТ 5, изменило свое направление, происходит ликвидация самозаклинивания керна. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике бурения геологоразведочных скважин с отбором керна. Цель - увеличение продолжительности рейса, улучшение представительности керна и повышение ресурса снаряда и алмазной коронки за счет исключения ударных нагрузок при ликвидации самозаклинок керна в колонковом снаряде в процессе бурения. Снаряд состоит из внешней колонковой трубы (ВКТ) 2 с алмазным породоразрушающим элементом, планетарного редуктора и основной конической шестерни (Ш) 3 на внутренней поверхности ВКТ 2. Внутри ВКТ 2 размещена керноприемная труба (КПТ) 5, жестко соединенная через переходник 6 с корпусом подшипникового узла, выполненного в виде подпружиненного относительно ВКТ 2 полого вала 8 с осевым каналом 9. Вал 8 подпружинен относительно ВКТ 2 и на нем укреплена дополнительная Ш 19. Колонковый снаряд имеет планетарный редуктор. Ведомая Ш 10 и сателлитная Ш 11 редуктора размещены на валу соответственно жестко и на подшипниках, а ведущая Ш 4 - на внутренней поверхности ВКТ 2 выше Ш 3. Вал 8 размещен с возможностью перемещения и замыкания Ш 3 и 19 при крайнем нижнем его положении, а Ш 4 и 10 через Ш 11 при крайнем верхнем его положении. При бурении вращение передается через Ш 3 на Ш 19 и через переходник 6 на КПТ 5. При самозаклинивании двух кусков керна КПТ 5 действует на переходник 6 и на вал 8, Ш 3 и 19 выходят из зацепления, а Ш 11, находящиеся в постоянном зацеплении с Ш 10, входят в зацепление с ведущей Ш 4. При этом КПТ 5 начинает вращаться в противоположном направлении. За счет того, что усилие, передаваемое на керн КПТ 5, изменило свое направление, происходит ликвидация самозаклинивания керна. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике бурения геолого-разведочных скважин с отбором керна.

Цель изобретения - увеличение продолжительности рейса, улучшение представительности керна и повышение ресурса снаряда и алмазной коронки за счет исключения ударных нагрузок при ликвидации самозаклинок керна в колонковом снаряде в процессе бурения.

На фиг. 1 приведено устройство колонкового снаряда в сборе; на фиг. 2 - колонковый снаряд при самозаклинивании керна в керноприемной трубе; на фиг. 3 - зацепление шестерен, работающих при обычных условиях бурения, разрез; на фиг. 4 - работающий планетарный редуктор при ликвидации самозаклинивания керна, разрез.

Снаряд состоит из алмазной коронки 1, навинченной на внешнюю колонковую трубу 2. Внешняя колонковая труба 2 соединена резьбоиым соединением с основной конической шестерней 3, имеющей внутренние зубья и выполненной в виде переходника, которая в свою очередь соединяется с ведущей конической шестерней 4, имеющей также внутренние зубья и выполненной в виде переходника для соединения снаряда с колонной бурильных труб (не показаны). Внутренняя керноприемная труба 5 посредством переходника 6, имеющего отверстие 7 для прохождения промывочной жидкости, соединяется с корпусом подшипникового узла, выполненного в виде полого вала 8 с осевым каналом 9 для прохода промывочной жидкости, и жестко установленную ведомую коническую шестерню 10 с наружными эвольвентными зубьями, находящуюся в постоянном зацеплении с тремя коническими сателлитными

5 шестернями 11, посаженных посредством подшипников 12 и 13 на валу с помощью водила, состоящего из верхней 14 и нижней 15 частей, установленных посредством подшипников 16 и 17. На валу 8 неподвижно посредством шпонки 18 укреплена дополни0 тельная коническая шестерня 19, имеющая внешние зубья. Вал 8 подпружинен относительно трубы 2, для чего пружина 20 одним концом через упорный подшипник 21 опирается на уступ 22 вала 8, а другим концом опирается на переходник 4. Шестер5 ня 3, 19 пружина 20, подшипник 21 составляют передаточный узел обычного вращения, а шестерни 4, Ш и 11 - планетарный редуктор. Верхняя часть шестерни 4 выполнена с внутренним отверстием для свободного

д осевого перемещения в нем верхнего конца вала 8.

Снаряд работает следующим образом. При бурении скважины вращение передается через основную шестерню 3 на дополнительную шестерню 19 и через переход5 ник 6 на внутреннюю трубу 5 (фиг. 1, 3). Вращение внутренней трубы 5 происходит в ту же сторону, что и внешней колонковой трубы 2. При самозаклинивании двух кусков керна внутренняя труба 5 действует через переходник 6 на пружину 20. Пружи0 на 20 сжимается, шестерни 3 и 19 выходят из зацепления, а сателлитные шестерни 11, находящиеся в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 10 на валу 8, входят в зацепление с ведущей шестерней 4 (фиг. 2, 4). Внутренняя труба 5 начинает вращение в направлении, обратном своему первоначальному направлению вращения и противоположном направлению вращения внешней колонковой трубы 2.

5

За счет того, что усилие, передаваемое на керн внутренней трубой 5 и приведшее к самозаклиниванию, изменило свое направление на противоположное происходит ликвидация самозаклинивания керна. После ликвидации самозаклинивания вал 8 под действием пружины 20 перемещается вниз. При этом происходит вывод из зацепления шестерен 11 с ведущей шестерней 4, а дополнительная шестерня 19 опять входит в зацепление с основной шестерней 3 и вращение внутренней трубы 5 опять меняется на противоположное и становится однонаправленным с вращением внешней колонковой трубы 2. Такое вращение сохраняется до сле10

Формула изобретения Колонковый снаряд, включающий внешнюю колонковую трубу с алмазным породо- разрушающим элементом и основной конической шестерней на внутренней поверхности, внутреннюю кернопрнемную трубу, жестко соединенную с корпусом подшипникового узла, подпружиненного относительно внешней колонковой трубы и имеющего дополнительную шестерню, отличающийся тем, что, с целью улучшения представительности керна и повышения ресурса снаряда и алмазной коронки за счет исключения ударных нагрузок при ликвидации самозаклинок керна в колонковом снаряде в процесдующего самозаклинивания керна во внут-is се бурения, он снабжен планетарным редук- ренней трубе 5.тором, ведомая шестерня w сателлитная шестерни которого размещены на корпусе под- Применение снаряда для бурения геолого-шипникового узла соответственно жестко и разведочных скважин с отбором керна пона подшипниках, а ведущая шестерня - на трещиноватым породам позволит повыситьвнутренней поверхности внешней колонковой производительность процесса бурения за счет20 трубы выше основной конической шестер- увеличения длины рейса и сокращения ко-ни, причем корпус подшипникового узла личества спуска подъемных операций, таквыполнен в виде полого вала с осевым ка- как исключит прекращения рейса из-за само-налом для прохода промывочной жидкости заклинивания кусков керна в колонковойи размещен с возможностью перемещения и трубе. Также улучшится представительность, замыкания основной и дополнительной шес- керна и повысится ресурс колонкового сна-терен при крайнем нижнем его положении, ряда и алмазной коронки за счет исклю-а ведущей и ведомой шестерен через сател- чения ударных нагрузок при ликвидациилитные шестерни планетарного редуктора самозаклинок керна.при крайнем верхнем его положении.

0

Формула изобретения Колонковый снаряд, включающий внешнюю колонковую трубу с алмазным породо- разрушающим элементом и основной конической шестерней на внутренней поверхности, внутреннюю кернопрнемную трубу, жестко соединенную с корпусом подшипникового узла, подпружиненного относительно внешней колонковой трубы и имеющего дополнительную шестерню, отличающийся тем, что, с целью улучшения представительности керна и повышения ресурса снаряда и алмазной коронки за счет исключения ударных нагрузок при ликвидации самозаклинок керна в колонковом снаряде в процесs се бурения, он снабжен планетарным редук- тором, ведомая шестерня w сателлитная шестерни которого размещены на корпусе под- шипникового узла соответственно жестко и на подшипниках, а ведущая шестерня - на внутренней поверхности внешней колонковой 0 трубы выше основной конической шестер- ни, причем корпус подшипникового узла выполнен в виде полого вала с осевым ка- налом для прохода промывочной жидкости и размещен с возможностью перемещения и , замыкания основной и дополнительной шес- терен при крайнем нижнем его положении, а ведущей и ведомой шестерен через сател- литные шестерни планетарного редуктора при крайнем верхнем его положении.

11

Фиг.