Вакуумный грунтонос Советский патент 1991 года по МПК E21B49/02 E21B21/00 

Изобретение относится к бурению и предназначено для получения кернового материала в процессе вращательного бурения.

Цель изобретения - повышение выхода керна в процессе вращательного бурения.

На чертеже изображен вакуумный грунтонос (продольный разрез).

Вакуумный грунтонос состоит из корпуса 1, установленного на колонне бурильных труб 2 с породоразрушающим инструментом 3 и керноприемной полости 4 в его нижней части, ограниченной в верхней части неподвижной перегородкой 5 с центральным каналом 6 и обратным клапаном 7. Насосный элемент выполнен в виде полого плунжера 8 с обратным клапаном подпружинен пружиной 10 относительно неподвижной перегородки 5 и установлен с возможностью осевого перемещения. В верхней части корпуса 1 установлена разделительная втулка 11. Плунжер 8 перекрыт в

00

верхней части тарельчатым клапаном 12, связанным с пружиной 13, опирающейся на втулку 11. Втулка 11 и плунжер 8 выполнены с радиальными отверстиями 14 и 15, сообщающими внутреннюю полость 16 плунжера 8 с патрубным пространством.

На корпусе 1 установлен ограничитель хода 17.

Вакуумный грунтонос работает следующим образом.

В исходном положении пружина 10 разжата, тарельчатый клапан 12 перекрывает полость плунжера 8, пружина 13 разжата.

При поступлении промывочной жидкости от насоса через колонну бурильных труб в камере, ограниченной корпусом 1, разделительной втулкой 11 и бурильными трубами 2 (далее верхней камере) повышается давление, вследствие чего плунжер 8, сжимая пружину 10, смещается вниз.

Под действием сжатой жидкости в камере, образованной корпусом 1, перегородкой 5 и втулкой 11 (далее нижней камере), раскрывается обратный клапан 9 и промывочная жидкость попадает в полость плунжера 8.

Движение плунжера 8 вниз происходит до удара тарельчатого клапана 12 об ограничитель хода 17. В этот момент клапан 12 раскрывается и промывочная жидкость верхней камеры перетекает в полость 16 плунжера 8. Давление в верхней камере падает, плунжер 8 под действием пружины 10 смещается вверх, клапан 9 закрывается. При движении плунжера 8 вверх в нижней камере возникает разрежение, при этом раскрывается клапан 7 и происходит подсос содержимого в керноприемнике. Плунжер 8 приходит в исходное состояние, цикл повторяется.

Грунтонасос в своей работе обеспечивает обратную призабойную промывку следующим образом. Промывочная жидкость, выбрасываемая через отверстие 15, частично поднимается к устью скважины, частично опускается под коронку, при этом жидкость, попавшая под коронку вместе с разбуренной породой, засасывается в керноприем- ник,

Подъем керна производят при закрытом клапане 7, что достаточно для его удержания в грунтоносе.

Работу грунтонасоса регулируют в зависимости от расхода промывочной жидкости

и хода плунжера 8.

Формула изобретения

Вакуумный грунтонос, содержащий

корпус с породоразрушающим инструментом и керноприемной полостью в его нижней части, ограниченной в верхней части неподвижной перегородкой с центральным каналом, насосный элемент с обратным клапаном, подпружиненный относительно неподвижной перегородки и установленной с возможностью осевого перемещения, о т- личающийся тем, что, с целью повышения выхода кернового материала в процессе

вращательного бурения, он снабжен разделительной втулкой, установленной в верхней части корпуса, тарельчатым клапаном, подпружиненным относительно втулки, при этом неподвижная перегородка выполнена

с обратным клапаном, насосный элемент - в виде полого плунжера, причем втулка и плунжер имеют радиальные отверстия для сообщения внутренней полости плунжера с затрубным пространством.

Изобретение относится к бурению и предназначено для получения кернового материала в процессе вращательного бурения. Цель - повышение выхода керна в процессе вращательного бурения. Вакуумный грунтонасос включает корпус (К) 1 с породо- разрущающим инструментом 3 и кернопри- емной полостью в его нижней части, ограниченной в верхней части неподвижной перегородкой (НП) 5 с центральным каналом 6 и обратным клапаном (К) 7, и насосный элемент. Последний выполнен в виде полого плунжера 8 с обратным К 9, подпружинен относительно НП 5 и установлен с возможностью осевого перемещения. В верхней части К 1 установлена разделительная втулка 11. Плунжер 8 и втулка 11 выполнены с радиальными отверстиями 14, 15, сообщая внутреннюю полость 16 плунжера 8 с за- трубным пространством, Под действием сжатой жидкости в камере, образованной К 1, НП 5 и втулкой 11, раскрывается К 9 и промывочная жидкость попадает в полость плунжера 8. Движение плунжера 8 вниз происходит до удара тарельчатого К 12 об огра- ничитель 17 хода. В этот момент раскрывается К 12 и промывочная жидкость перетекает в полость 16 плунжера 8. При движении плунжера 8 вверх в нижней камере возникает разрежение, при этом раскрывается К 7 и происходит подсос содержимого в керноприемнике. Подъем керна производят при закрытом К 7, что достаточно для его удержания в грунтоносе. 1 ил. О сл о