Колонковый снаряд Советский патент 1990 года по МПК E21B25/00 

I Изобретение относится -к горному делу, в частности к устройствам для бурения скважин с отбором керна.

Цель изобретения - повьшение вы- хода керна,

На фиг.1 изображена верхняя част колонкового снаряда; на фиг. 2 - to же, нижняя часть; на фиг. 3 - фенение АгэА- на фиг.1.

.: Колонковый снаряд содержит.кор- фус 1 с подшипниковым узлом 2, по- ередством которого в нем закреплена йаружная труба 3 с породоразрушающим инструментом 4. Внутри наружной тру- $ы 3 установлена керноприемная труба 5 с кернсрвателем 6, закрепленная неподвижно относительно корпу- Луса 1 посредством деталей 7, 8 и 9 с обратным клапаном 10, Детали 7-9 совместно выполняют функцию статора, взаимодействующего с ротором 11 и образующего винтовой героторный механизм насоса.

В статоре насоса имеются каналы 12-15, сообщающие полость всасывания насоса с полостью керноприемной

трубы 5.

Ротор 11 своей внешней поверхностью 16 взаимодействует со статором 17 и образует вместе с ним винтовой героторный механизм вращения гидравлического забойного двигателя, при этом заходность и , шаг винта гидравлического забойного двигателя раз- ны шагу и заходности винта насоса, но с противоположно ориентированны1м эксцеитр1йком. Ротор 11 имеет полое карданное соединение с наружной трубой 3, состоящее из щарниров 18 со сферическим зубчатым сопряжением в головках 19 вала 20,

Надежная циркуляция жидкости обепечивается уплотнениями 21-23.

Верхний участок корпуса 1 имеет резьбу 24 для соединения с бурильны трубами.

Колонковый снаряд работает следующим образом

При бурении на забои закачивается буровыми насосами раствор, которьй, проходя между статором 17 и поверхностью 16 ротора 11, создает крутящий момент, передаваемый через, вас 20 и наружную трубу 3 на инструмент 4, который, вращаясь, разрушает забои ,и формирует столбик керна. Раствор (проходит между корпусом 1 и наружной

трубой З.до забоя, охлаждает инструмент и вынойит выбуренный шлам.

Вращающийся ротор 11 колеблется в полости статора 17, обкатываясь зубьями между зубьями статора. Вместе с этим ротор 11 обкатывает ста- . тор 17 насоса. Равенство заходности и шага винтов и противоположное смещение эксцентриситетов на 180 приводит к тому, что полость насоса создает разрежение, куда поступает раствор из полости., керноприемной трубы 5 через деталь 7, каналы 14 в ней и полость вала 20. Из полости насоса раствор выталкивается через канал 13 в канал 12 детали 8 и клапан 10 в затрубное пространство. Обратный клапан препятствует обратному перетоку жидкости при остановке насоса. Восходящий поток раствора в полости нарзгж-: йой трубы 5 сй особствует поступлению в нее керна. Детали 7-9, жестко соединенные с корпусом 1 и с керноприемной трубой 5, удерживает ее от вращения. Формула изобретения

1. Колонковый снаряд, содержащий корпус с гидравлическим забойным двигателем, соединенную с ротором забойного двигателя и закрепленную в корпусе подшипниковым узлом наружную трубу с породоразрушающим инструментом и керноприемную трубу, закрепленную неподвижно относительно корпуса внутри трубы, отличаю- ,щ и и с я тем, что, с целью повьш1е- ния выхода керна, он снабжен насосом, выполненным в виде винтового геротор- ного механизма,: статор которого размещен внутри ротора забойного двигателя , соединен с керноприемной трубой и имеет каналы, сообщающие полость всасывания насоса с полостью керноприемной трубы, а полость нагнетания - с внешним пространством, при 1этом забойньш двигатель выполнен с .винтовым героторным механизмом вращения, имеющим заходность и шаг винта, равные заходности и шагу винта меха- низма насосаj но с противоположно рриентиррванным эксцентриситетом и с карданным соединением с на ружной трубой.

2. Снаряд по п. ,отлича:ю- щ и и с я тем, что. карданное соединение выполнено полым, со сферическим зубчатым сопряжением в шарнирах. /

Фиг

Фиг.з

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения скважин с отбором керна. Цель - повышение выхода керна. Снаряд содержит корпус 1 с гидравлическим забойным двигателем. В корпусе 1 закреплена подшипниковым узлом наружная труба 3 с породоразрушающим инструментом, соединенная с ротором 11 гидравлического забойного двигателя. Неподвижно относительно корпуса 1 внутри трубы 3 закреплена керноприемная труба 5. Снаряд имеет насос, выполненный в виде винтового героторного механизма, статор 17 которого размещен внутри ротора 11, соединенного с трубой 5. Статор 17 имеет каналы 12-15, сообщающие полость всасывания насоса с полостью трубы 5, полость нагнетания с внешним пространством. Забойный двигатель выполнен с винтовым героторным механизмом вращения. Последний имеет заходность и шаг винта, равные заходности и шагу винта механизма насоса, но с противоположно ориентированным эксцентриситетом и с карданным соединением с трубой 3. Из полости насоса раствор выталкивается через канал 13 в канал 12 в затрубное пространство. Восходящий поток раствора в полости трубы 5 способствует поступлению в нее керна. Трубу 5 от вращения удерживают детали 7-9, жестко соединенные с корпусом 1. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.