Буровой снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B25/00 

СП

о со

ел

О 00

3150950

К, Для создания местной циркуляции прош шочной лаедкости слз жит забой- ный насос в виде винтовой рабочей пружины 28, кинематически связанной с валом 18J и нагнетательной трубы 29, Всасывающая полость .30 fWacoca через каналы 31 сообщается с вн ешним подпакерным пространством и пиамо- приемной трубой (ШПТ) 10. Нагнета- тельная полость 32 насоса сообщается, с полостью К, Соединение ШПТ 10 с К вьтолнено подвижным в плоскости вращения за счет установки зшорйого подшипника. Внутри К установлена про- ic

боприемная часть в виде кернрприем- инка с кернорвателем и подвижной пробкой. При вращении К снаряда с породоразрушающим наконечником буровой раствор вькодит из каналов 27 во внешнее пространство, разжимает пакер 23 и создает осевую .нагрузку давлением на поршень 16 механизма подачи. Очистной агент через каналы 31 закачивается насосом из ШПТ 10 в нагнетательную трубу 29, а затем через каналы, сообщающие К с полостью 32, - в пространство К,и.поступает к забою. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения скважин с отбором керна. Цель - повышение надежности работы и качества пробы породы. Для этого привод вращения корпуса (К) снаряда выполнен в виде гидравлической турбины. На статоре 13 турбины закреплен пакер 23, а полость 25 низкого давления турбины сообщается через каналы 27 с надпакерным пространством, полостью пакера 23 - с рабочей полостью 26 гидравлического механизма подачи К. Для создания местной циркуляции промывочной жидкости служит забойный насос в виде винтовой рабочей пружины 28, кинематически связанной с валом 18, и нагнетательной трубы 29. Всасывающая полость 30 насоса через каналы 31 сообщается с внешним подпакерным пространством и шламоприемной трубой (ШПТ) 10. Нагнетательная полость 32 насоса сообщается с полостью К. Соединение ШПТ 10 с К выполнено подвижным в плоскости вращения за счет установки упорного подшипника. Внутри К установлена пробоприемная часть в виде керноприемника с кернорвателем и подвижной пробкой. При вращении К снаряда с породоразрущающим наконечником буровой раствор выходит из каналов 27 во внешнее пространство, разжимает пакер 23 и создает осевую нагрузку давлением на поршень 15 механизма подачи. Очистной агент через каналы 31 закачивается насосом из ШПТ 10 в нагнетательную трубу 29, а затем через каналы, сообщающие К с полостью 32, - в пространство К, и поступает к забою. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

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

Цель изобретения, г повышение надёжности работы и качества пробы

породы...;

На фиг. 1 показана .нижняя часть i бурового cнapядaJ на фиг, 2 - верхняя часть бурового снаряда; на фиг.З - ; сечение А--А на фиг, Ij на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг. 1,

Буровой сна&яд содержит корпус 1,1 выполненный в виде колонкового снаряда, образованного наружной тру- бой с пор од оразрушающим наконечником 2 и е переводником 3. Внутри корпуса 1 установлена пр обоприемкая часть в виде керноприемника 4 с кернорвйте- лем 5 и подвижной пробкой 6. Керно приемник 4 закреплен посредством подшипниковой опоры 7 и имеет, внутри шаровой клапан 8, над которым.расположены каналы 9. Колонковый снаряд посредством переходника 3 соединен с приводом вращения корпуса, забойным гидравлическим механизмом -подачи :ор пуса и шламоприемной трубой 10, имеющей в верхней части перекрЬггие обратным клапаном отверстия 11, Соединение шпамоприемной трубы с колонковым снарядом вьшолнено подвижным в плоскости вращения за счёт установки упорного подшипника 12. Привод вращения выполнен в виде гидравлической турбины, состоящей из статор а 13 и ротора 14, при этом кинематическая связь ротора с колонковым снарядом обеспечивается квадратным шпинделем 15, продольно подвижным относительно ш.пиня.еля поршнем. .16 в улкой 17 и

0

5

0

5

0

5

0

5

валом 18, закрепленным на перёходни- ке 3, Забойный гидравлический меха- ршзм подачи образован поршнем 16, размещенным в канале детали 19, кото.- рая связана со статором 13, а через ограниченно подвижную муфту 20 и корпус 21 - с шламоприемной трубой 10. Свобода вращения вала 18 относительно детали 19 и муфты 20 обеспечена установкой его на подшипниках 22, На статоре 13 закреплен пакер 23, сообщающийся через отверстия 24 с полостью 25 низкого давления турбины, С этой же полостью сообщается рабочая полость 26 механизма подачи, а сама полость 25 через каналы 27 связана с надпакерным пространством,

В составе бурового снаряда для создания местной циркуляции промьшоЧ- ной жидкости имеется забойный насос в виде винтовой рабочей группы 28, кинематически свйзанйой с валом 18, и нагнетательной трубы 29. Всасывающая полость 30 насоса через каналы 31 сообщается с внешним подпакерным пространством и шламоприемной тру- бой 10, а нагнетательная полость 32 i насоса через кан алы 33 и 9 - с по- |л остью корпуса, выполненного в виде колонкового снаряда. Для обеспечения (продольной устойчивости вала 18 на его поверхности предусмотрены винтовые центраторы 34, не препятствую- ше циркуляции промывочной жидкости,

%

Буровой снаряд работает следукнцим . образом.

Перед спуском в скважину снаряд разъединяют в двух местах: в месте контакта колонкового с наряда с пере10

15

водником 3 и в месте соединения с турбиной. Клапан 8 извлекают из гне зда. Снаряд опускают в скважину и удерживают на устье. В полость керно- приемника 4 помещают подвижную пробку 6, удерживаемую от вьтадения к ер- норвателем 5, затем заливают очистной агент и опускают клапан 8. После этого на снаряд навинчивается шламо- приемная труба 10 с винтовым насосом, переводником 3 и забойным механизмом подачи. В полость шламовой трубы 10 через каналы 31 заливается очистной агент. Затем муфту 20 и деталь 19 соединяют со.статором 13, в ротор 14 которого предварительно вви1иен.шпин- дель 15. Собранньй таким образом буровой снаряд опускают на бурильных трубах в скважину. После постановки 20 бурового снаряда на забой его приподнимают над забоем и включают расположенные на поверхности буровые, насосы, закачивая в полость бурильных труб буровой раствор обычного состава, 25 например глинистый..При этом ротор 14 вращает шпиндель 15, поршень 16, втулку 17, вал 18, винтовую группу 28 насоса и колонковый снаряд с наТсонеч;- НИКОМ 2, а буровой раствор выходит из каналов 27 во внешнее пространство, разжимает пакер 23 через отверстия 24 и создает осевую нагруз- ку давлением на поршень 16 забойно - го механизма подачи. Очистной агент через каналы 31 закачивается вин- Товым насосом из шламоприемной тру- бы 10 в нагнетательную трубу. 29, затем через каналы 33 в пространство колонкового снаряда поступает к за- бою. Далее очистной агент, охлаждая наконечник 2, очищает забой, причем нефтяная основа его способствует тому, что керн, выбуриваемый из забоя, имеет естественную водонасьш ен- ность и проницаемость, что значи- телвро повышает качество геологиеского опробования. Подхватив на забое частицы выбуренной породы, ЧИСТНОЙ агент поднимается по внешне- у пространству и через отверстия 11 клапаном попадает в полость шламориемной трубы 10, откуда опять за- асывается винтовым насосом и прока- ивАется по указанным каналам к за30

35

40

45

50

10

15

- , 2025

30

35

40

45

50

бою. Поступающий в керноприемник 4. керн передвигает пробку 6 вверх, выдавливая очисткой агент из полости керноприемника 4 через клапан 8 и далее через каналы 9 в пространство колонкового снаряда, где вместе с потоком, нагнетаемым винтовым насо- |Сом, попадает на забой скважины, По- |сле полного вьщвижения муфты 20 за- бойного механизма подачи прекращают подачу бурового раствора в полость бурильных труб, кратковременно оста- . новив работу буровых насосов и ослабив натяжение каната буровой лебедки, на котором висит бурильная колонна и снаряд. При этом происходит распакеровка и бурильная колонна погружается в скважину на длину ;хода поршня 16. Часть очистного агента при этом вследствие заполнения керноприемной трубы керном и раз- jрыхления горной породы при переходе ее в шлам перетекает в надпакерное . пространство. Дальнейшее бурение осуществляется при заторможенной бу- |ровой лебедке и подаче на забой бу- IpoBoro раствора.

Формула изобретен йя

привод вращения вьшолнен в виде гидравлической турбины, при этом пакер закреплен на статоре турбины, а по- лость низкого давления турбины сообщается с надпакерным пространством, полостью пакера и рабочей полостью гидравлического механизма подачи,

7J

О

/4-х;

фаУ.З

Редактор Л, Зайцева

физ.4

Составитель В. Акслер ,

Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

/

//

6

L.5

0ffe.Z

ff-б