Колонковый снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B25/00 

(Л

ел

00

метения золотникового элемента между упорами 5 и 6. Золотниковый элемент выполнен в виде поршня 7 с торцовым выступом 8, имеющим радиальные выемки на торцовой поверхности. Высота выступа 8 равна диаметру промывочных отверстий, а его диаметр больше диаметра кольцевого упора. Золотниковый элемент выполнен с перепускным продольным каналом 12 и с гнездом под

сбросовый клапан. Упор 5 воспринимает все осевое гидравлическое усилие и при дальнейшем углублении скважины керн свободно заполняет канал трубы 3, перемещая звено 15 относительно звена 14 до упора в следующую пару фиксаторов 16. После чего процесс повторяется и длится до тех пор, пока не достигается полного наполнения канала трубы 3; 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Цель - повышение выхода керна. Для этого керноприемная труба 3 выполнена с внутренними кольцевыми упорами 5 и 6 для ограничения продольного смещения золотникового элемента. Снаряд имеет толкатель, выполненный в виде группы телескопически соединенных звеньев 13, 14 и 15. Телескопическое соединение звеньев 13, 14 и 15 имеет разрушаемые осевой нагрузкой фиксаторы 16, расположенные с шагом, большим хода перемещения золотникового элемента между упорами 5 и 6. Золотниковый элемент выполнен в виде поршня 7 с торцовым выступом 8, имеющим радиальные выемки на торцовой поверхности. Высота выступа 8 равна диаметру промывочных отверстий, а его диаметр больше диаметра кольцевого упора. Золотниковый элемент выполнен с перепускным продольным каналом 12 и гнездом под сбросовый клапан. Упор 5 воспринимает все осевое гидравлическое усилие и при дальнейшем углублении скважины керн свободно заполняет канал трубы 3, перемещая звено 15 относительно звена 14 до упора в следующую пару фиксаторов 16. После чего процесс повторяется и длится до тех пор, пока не достигается полного наполнения канала трубы 3. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному елу, а именно к средствам для буреия скважин с отбором керна.

Цель изобретения - повышение выхоа керна.20

На фиг. 1 изображен колонковый снаяд в положении узла контроля поступения керна, не перекрывающего промывочные отверстия керноприемной трубы (стрелками показано свободное движе- 25 ие промывочной жидкости, обшдй вид; на фиг. 2 - то же, в положении, перекрывающем промывочные отверстия (стрелками показано затрудненное двц- жение промывочной жидкости); на 30 фиг.З - вид А на фиг. 1.

Колонковый снаряд содержит наружную колонковую трубу 1 с долотом 2 и с внутренней керноприемной трубой 3, имеющей в верхней части промывоч- 5 ные отверстия 4 и внутренние кольцевые упоры 5 и 6 для ограничения продольного .смещения золотникового элемента, размещенного с возможностью перекрытия отверстий при продольном 40 смешении и выполненного в виде поршня 7 с торцовым выступом 8, высота которого равна диаметру промывочных отверстий, а его диаметр больше диаметра кольцевого упора. На торцовой поверх- 45 ности выступа 8 могут быть радиальные выемки 9 и седло 10 под сбросовый клапан 11 продольного перепускного канала 12.

Золотниковый элемент кинематически 50 связан с расположенным в полости трубы 3 толкателем, выполненным в виде группы телескопически соединенных звеньев 13-15, при этом телескопическое соединение звеньев снабжено раз- рушаемыми осевой нагрузкой фиксаторами (например, в виде штифтов 16), расположенными с шагом, большим хода перемещения золотникового элемента

между упорами 5 и 6. Детали 7 и 13- 16 образуют узел контроля поступления керна.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

Для уменьшения длины первоначальнго участка бурения, незарегистрированого на поверхности записью выхода керна, перед спуском инструмента в скважину приводится в соответствие длина внутренних частей устройства с длиной керноприемной трубы 3. В процессе спуска звенья 14 и 15 удерживаются концевыми ограничителями разъединения, при этом внутренний канал инструмента свободен для прохождения промывочной жидкости.

После дохождения до забоя, включения насосов и промывки скважины внутрь бурильной колонны бросают клапан 11, который давлением промывочной жидкости прижимается к седлу 10, при этом поршень 7 упирается в нижний упор 5 керноприемной трубы 3, а промывочная жидкость свободно проходит через промывочные отверстия 4 керноприемной трубы 3. Бурение идет при низком давлении.

f

После того, как звено 13 вступает в соприкосновение с керном, дальнейшее углубление скважины сопровождается перемещением поршня 7 вверх за счет действия рабочего осевого усилия керна на днище звена 15, упора звена 14 в фиксатор 16 эвена 15 и упора звена 13 в фиксатор 16 звена 14. Такое перемещение продолжается до тех пор, пока поршень 7 не войдет в контакт с верхним упором 6. При этом вследствие перекрытия промывочных отверстий 4 керноприемной трубы 3 резко возрастает давление в циркуляционной системе, что регистрируется на поверхности и служит сигналом

06определенном заполнении кернопри- емной трубы.

Конструктивное вьтолнение поршня

7позволяет получить на поверхности четкий гидравлический сигнал о перекрытии промывочных отверстий 4 керно приемной трубы 3 и одновременно сохранить циркуляцию промывочной жидкости.

в результате упора выступа 8 в вехний упор 6 возникает осевое усилие, превышающее рабочее осевое усилие давления керна на днище звена 15, вследствие чего устраняются верхние фиксаторы 16 звена 15 или 14. Вследствие устранения верхних фиксаторов 16, звено 14 получает возможность свободного перемещения относительно звена 15 (или относительно звена 13 в зависимости от того, фиксаторы какого звена устранены). Поскольку расстояние между последними парами фиксаторов t6 большее, чем расстояние меяоду верхним упором 6 и нижним упором 5 керноотборной трубы, под действием гидравлического давления поршень 7 перемещается до соприкосновения С нижним упором 5, открывая промывочные отверстия 4 керноприемной трубы 3. При этом давление в циркуляционной системе резко падает. Теперь нижний упор 5 керноприемной трубы 3 воспринимает все осевое гидравлическое усилие и при дальнейшем углублении скважины керн свободно заполняет канал керноприемной трубы 3, перемещая звено 15 относительно звена 14 (или звено 14 относительно звена 15) до упора в следующую пару фиксаторов 16, после чего процесс повторяется и длится до тех пор, пок не будет достигнуто полное наполнени керном канала керноприемной трубы.

Зная заданное расстояние (шаг) меду парами фиксаторов 16 и количество поступивших на поверхность сигналов.

0

5

0

5

0

5

0

5

определяют длину керна в керноприемной трубе 3, не извлекая инструмент из скважины, и соответственно решают задачу продолжения или прекращения бурения.

Формула изобретения

Фие.г

Редактор Н.Яцола

Составитель В.Акслер Техред М.Ходанич

Заказ 7873/32

Тираж 514

ВННИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственна-иэдательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ВидА

Фие.З

Корректор М.Васильева

Подписное