Колонковый снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B25/00 

СО

ел to

00 ел

«

7;

оболочкой. Снаряд имеет коронку, радиальные отверстия 5 которой сообщаются с промывочным каналом 4. В момент совмещения отверстий 5 и выемок 7 во втулке б происходит быстрое открывание и резкое закрывание каналов. При этом происходят гидравлические удары и кавитация, что создает вибрацию на коронке, способствует увеличению скорости проходки. Вибрация, передаваемая на спираль 9, способствует лучщей очистке витков спирали 9 от шлама и перемещению витков относительно керна. 2 3. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Цель - повышение выхода керна. Для этого внутри колонковой трубы 1 размещена двойная спираль 9 с витками левого направления. Нижние концы спирали 9 соединены с подвижной втулкой 6, а верхние - друг с другом в виде упора для керна. Втулка 6 имеет радиальные каналы в виде торцовых выемок 7, сопряженных с местами присоединения концов спирали 9. Выемки соединены эластичной оболочкой. Снаряд имеет коронку, радиальные отверстия 5 которой сообщаются с промывочным каналом 4. В момент совмещения отверстий 5 и выемок 7 во втулке 6 происходит быстрое открывание и резкое закрывание каналов. При этом происходят гидравлические удары и кавитация, что создает вибрацию на коронке, способствует увеличению скорости проходки. Вибрация, передаваемая на спираль 9, способствует лучшей очистке витков спирали 9 от шлама и перемещению витков относительно керна. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

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

Цель изобретения - повышение вы.хода керна.

На фиг. 1 изображен колонковый снаряд в момент бурения скважин; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3 (в увеличенном масштабе); на фиг. 5 - колонковый снаряд с керном при бурении восстающей скважины.

Колонковый снаряд содержит колонковую трубу 1 с породоразрушающей коронкой 2, имеющей кольцевую внутреннюю выемку 3, промывочные каналы 4 и радиальные отверстия 5 в стенке выемки 3.

Внутри выемки 3 установлена подвижная втулка 6 с радиальными каналами в виде торцовых выемок 7, соосных отверстиям 5.

Втулка 6 щарнирно соединена с нижними концами 8 двойной у пру го деформируемой спирали 9 с витками левого направления. Верхние концы 10 спирали соединены друг с другом в виде упора для керна, образованного кольцом диаметром меньшим диаметра керна.

Торцовые выемки 7 сопряжены с местами присоединения концов 8 в соответствующих наклонных вырезах 11.

Выемки спирали 9 могут быть соединены эластичной оболочкой 12, а радиальные отверстия 5 коронки могут сообщаться с промывочными каналами 4.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

Снаряд на бурильных трубах (не пока заны) спускаетс я на забой скважины. На ко ронку 2 подается вращение, осевая нагрузка и промывочный агент. При вращении колонковой трубы 1 подвижная втулка 6 с упругой спиралью 9 за счет сил трения вращается вместе с колонковой трубой 1. При совпадении скоростей вращения коронки 1 и втулки 6, совмещение выемок 7 с отверстиями 5 не происходит, что ухуд- Цгает очистку внутренней полости колонковой трубы 1 от скопившегося шлама. Образовавшийся при бурении трещиноватых пород керн поступает в колонковую трубу 1 и взаимодействует с упругой спиралью 9.

При взаимодействии упругой спирали 9 с керном спираль 9 несколько увеличивается в диаметре и керн свободно проникает во- внутрь спирали 9 и упирается в упор,

образованный верхними концами 10 спирали 9. За счет сил трения происходит торможение скорости вращения подвижиой втулки 6 до полной ее остановки. Колонковая труба 1 вращается относительно неподвижной втулки 6, поэтому происходит частое совмещение выемки 7 и отверстий 5. По мере углубки скважины поступающий в колонковую трубу 1 керн постепенно вытягивает упругую спираль 9. Упругая спираль 9 обхватывает разрушенный трещиноватый

керн, который не контактирует с внутренними стенками колонковой трубы 1. При этом не происходит соударения кусков керна друг с другом и враще-ния их относительно оси скважины. Это обстоятельство

позволяет сохранить трещиноватый керн от разрущения. Образовавшийся шлам и кусочки керна под действием промывочной жидкости и сил трения от вращающейся колонковой трубы транспортируются по виткам упругой спирали 9 к выемке 7 в подвижной втулке бив момент совмещения выемки 7 с отверстием 5 выбрасываются в затруб- ное пространство. Лучщей очистке колонковой трубы 1 от щлама способствует размещение отверстий 5 над промывочными каналами 4 за счет эжектирующего эффекта, образующегося при выходе с большой скоростью промывочного агента из промывочного канала 4, над которым размещены отверстия 5.

Постоянное освобождение от шлама зазора между керном и колонковой трубой 1 позволяет исключить самозаклинку керна. В момент совмещения отверстий 5 и выемок 7 во втулке 6 происходит быстрое открывание и резкое закрытие каналов. При этом происходят гидравлические удары

и кавитация, что создает вибрацию на коронке 2 и упругой спирали 9. Вибрация, передаваемая на коронку 2, способствует увеличению скорости проходки, а вибрация,передаваемая на спираль 9, способствует лучшей очистке витков спирали 9 от шлама и перемещению витков спирали 9 отно-. сительно керна. При бурении скважин в слабых трещиноватых породах витки упругой спирали 9 оснащаются эластичной оболочкой

в виде сетки или пленки 12. Это позволяет сохранить керн трещиноватых пород от разрушения и вымывания его промывочным агентом.

По окончании рейса прекращается углуб- ка скважины. При этом упругая спираль 9 обжимает керн и удерживает его от выпадения из колонковой трубы 1.

При бурении восстающих скважин из подземных горных выработок данное техиичесронкой, имеющей кольцевую внутреннюю в емку, промывочные каналы и радиальн отверстия в стенке выемки, и установле ную в кольцевой выемке подвижную втул с радиальными каналами, соосными с о верстиями коронки, отличающийся тем, ч с целью повыщения выхода керна, он сна жен размещенной внутри колонковой тру двойной спиралью с витками левого н апра ления, нижние концы которой щарннр

кое решение позволяет избежать режима 0 соединены с подвижной втулкой, а верхние

процессии за счет невыпадения керна из колонковой трубы 1. Керн в колонковой трубе 1 удерживается, что позволяет центрировать колонковую трубу I по оси сквадруг с другом в виде упора для керн при этом радиальные каналы втулки выпо нены в виде торцовых выемок, сопряже ных с местами присоединения концов сп

жины и сохранить целостность керна от раз- рали. рушения.

Формула изобретения

А -А

.

ронкой, имеющей кольцевую внутреннюю выемку, промывочные каналы и радиальные отверстия в стенке выемки, и установлен ную в кольцевой выемке подвижную втулку с радиальными каналами, соосными с отверстиями коронки, отличающийся тем, что, с целью повыщения выхода керна, он снабжен размещенной внутри колонковой трубы двойной спиралью с витками левого н аправ- ления, нижние концы которой щарннрно

соединены с подвижной втулкой, а верхние

друг с другом в виде упора для керна, при этом радиальные каналы втулки выполнены в виде торцовых выемок, сопряженных с местами присоединения концов спи5-Б

Фие.З

/ //У

аг.5