Колонковый бур для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1990 года по МПК E21D1/06 

осевого перемещения керноприемкик с механизмом подрезки и удержания керна. Керноприемиик содержит бурильную головку (БГ) 3, установленную в его нижней части, и подпружинен в верхней части, кёрноприемник также содержит кернова- тель 4, наружную и внутреннюю трубы (Т) 5 и 6, Наружная Т 5 соединена с К 1 поперечной стяжкой 8 через продольные щели 9, выполненные в верхней части Т 5, Породо- разрушающие инструменты 2, вращаясь относительно оси К 1, разрушают периферийную часть забоя, углубляя скважину. Центральную часть забоя одновременно с углублением скважины разрушает БГ 3, которая в центре забоя обуривается, при этом формируется столбик керна, который по мере углубления скважины поступает через внутреннюю полость БГ 3 и кернователя 4 в канал Т 6. После полного заполнения Т 6 керн подрезается кернова- телем 4 и извлекается на поверхность вместе с буром. После освобождения Т 6 от керна процесс при необходимости повторяется до окончания бурения с отбором керна всего интервала ствола скважины. 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при проходке горных выработок с отбором керна при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, бурении на нефть и газ, при работах в строительстве. Цель - повышение эффективности работы при отборе керна в породах разной крепости. Колонковый бур включает корпус (К) 1 с породоразрушающими инструментами 2 и установленный внутри К 1 с возможностью осевого перемещения керноприемник с механизмом подрезки и удержания керна. Керноприемник содержит бурильную головку (БГ) 3, установленную в его нижней части, и подпружинен в верхней части, керноприемник также содержит кернователь 4, наружную и внутреннюю трубы (Т) 5,6. Наружная Т 5 соединена с К 1 поперечной стяжкой 8 через продольные щели 9, выполненные в верхней части Т 5. Породоразрушающие инструменты 2, вращаясь относительно оси К 1, разрушают периферийную часть забоя, углубляя скважину. Центральную часть забоя одновременно с углублением скважины разрушает БГ 3, которая в центре забоя обуривается, при этом формируется столбик керна, который по мере углубления скважины поступает через внутреннюю полость БГ 3 и кернователя 4 в канал Т 6. После полного заполнения Т 6 керн подрезается кернователем 4 и извлекается на поверхность вместе с буром. После освобождения Т 6 от керна процесс при необходимости повторяется до окончания бурения с отбором керна всего интервала ствола скважины. 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам для бурения скважин большого диаметра с отбором кер- на, и может быть использовано при проходке горных выработок с отбором керна при раз- 5 ведке и разработке месторождений полезных ископаемых, бурении на нефть и газ, при специальных работах в строительстве.

Цель изобретения - повышение эффективности работы при отборе керна в поро- 10 дах разной крепости.

На фиг. 1 изображен колонковый бур для бурения скважин большого диаметоа, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на Фиг. 1. 15

: Колонковый бур содержит корпус 1 с расположенными по его периметру породо- разрушающими инструментами 2 и кер- ноприемник с механизмом подрезки и удержания керна, состоящий из бурильной 20 головки 3, кернователя 4, наружной трубы 5, внутренней трубы 6 и подшипника независимой подвески 7. Наружная труба 5 кер- ноприемника соединена с корпусом 1 поперечной стяжкой 8 через продольные 25 щели 9, выполненные в верхней части наружной трубы 5. Между верхним торцом на- ружной трубы 5 керноприемника и внутренним торцом корпуса 1 расположена пружина 10. В верхней части корпуса 1 вы- 30 полнены радиальные промывочные каналы

11и осевой промывочный канал 12 с гнездом под бросовый шар 13. В корпусе 1 могут быть установлены индивидуальные приводы для породоразрушающих инструментов 35 2, например турбобуры 14.

Колонковый бур работает следующим .образом.

После спуска бура на забой включают циркуляцию промывочной жидкости и вы- 40 мывают через осевой промывочный канал

12осадок и шлам, скопившиеся за время спуска в скважину во внутренней полости

бура. После дохождения до забоя с помощью роторного привода через буровую колонну приводят во вращение корпус 1, внутрь бурильной колонны бросают шар 13, который садится в гнездо осевого промывочного канала 12 и перекрывает его. Запускают турбобуры 14, приводящие во вращение породоразрушающие инструменты 2. Породоразрушающие инструменты 2, вращаясь относительно собственных осей и одновременно относительно оси корпуса 1, разрушают периферийную часть забоя, углубляя скважину. Центральную часть забоя одновременное углублением скважины разрушает бурильная головка 3, получающая вращение от корпуса 1 посредством поперечной стяжки 8 через продольные щели 9 и наружную трубу 5. При этом бурильной головкой 3 в центре забоя обуривается и формируется столбик керна, который по мере углубления скважины поступает через внутреннюю полость бурильной.головки 3 и кернователя 4 в канал внутренней трубы 6. После полного заполнения внутренней трубы 6 керн подрезается керкователем 4 и извлекается на поверхность вместе с буром. После освобождения трубы 6 от керна процесс при необходимости повторяется до окончания бурения с отбором керна всего интервала ствола скважины.

Во время отбора керна за счет реакции забоя сжимается пружина 10, вследствие чего дoctигaeтcя передача на бурильную головку 3 осевого усилия, независимого от, осевой нагрузки, передаваемой на породоразрушающие инструменты 2 бура. При этом бурильная головка 3 имеет возможность перемещаться по оси относительно плоскости работы породоразрушающих инструментов 2 и занимать рабочее положение в зависимости от характера разбуриваемой породы и условий формирования керна.

Для предотвращения контакта между верхним торцом наружной трубы 5 керноп- риемника и внутренним торцам корпуса 1 бура расстояние между ними принимается больше высоты максимально сжатой пружины 10.

Циркуляция промывочной жидкости в рабочем положении колонкового бура осуществляется через радиальные промывочные каналы 11 и турбобуры 14 с выходом промывочной жидкости через внутреннюю полость породоразрушающих инструментов 2 на забой. При этом количество используемой жидкости должно быть достаточным для охлаждения бурильной головки 3 и выноса шлама.

Формула изобретения

породоразрушающими инструментами и установленный внутри него с возможностью осевого перемещения керноприемник с механизмом подрезки и удержания керна, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы при отборе керна в породах разной крелости, керноприемник снабжен бурильной головкой, установленной в его нижней части, и подпружинен в верхней

части, а корпус бура соединен с керноприем- ником посредством поперечной стяжки, размещенной в продольных щелях, выполненных в верхней части последнего.

2. Бур по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что расстояние между верхним концом кер- ноприемника и внутренним торцом корпуса бура больше высоты максимально сжатой пружины.