Колонковый снаряд Советский патент 1991 года по МПК E21B25/02 

Изобретение относится к буровой технике, к средствам для бурения скважин с отбором керна, а точнее к устройствам для ликвидации самозаклинивания керна при бурении снарядами со съемным кернопри- емником.

Цель изобретения - увеличение диаметра керна и повышение надежности работы, а также предотвращение прижога буровой коронки и обеспечение стабильности работы.

На фиг 1 изображен колонковый снаряд, продольный разрез; на фиг 2 - разрез А-Анафиг,1.

Колонковый снаряд включает в себя колонковую трубу 1 с буровой коронкой 2, головку-фиксатор 3, подшипниковый узел 4. через корпус которого установленный под ним вал 5 своим верхним концом связан с головкой-фиксатором 3. Нижним концом вал 5 жестко связан с керноприемной трубой 6. в верхней части внутренней полости которой под валом 5 установлены жиклер 7

О

о

СП

о ю

и под ним - фильтр 8. На радиальных подшипниках 9 на вале 5 установлен распределительный элемент, выполненный в виде цилиндрической втулки 10, наружная поверхность которой сопрягается с внутренней поверхностью колонковой трубы 1, а внутренняя - с наружной поверхностью вала 5, в котором выполнены осевой канал 11 и радиальные каналы 12, Цилиндрическая втулка 10 имеет боковые каналы 13, науров- не которых выполнены круговые проточки 14 на наружной и внутренней ее поверхностях для обеспечения гидравлической связи с радиальными каналами 12. В колонковой трубе 1 на участке ее сопряжения с втулкой 10 выполнены продольные каналы 15, а между ними - радиальные отверстия 16. Через отверстие 16, проточки 14, каналы 13,12 и 11 осуществляется гидравлическая связь полости керноприемной трубы 6 с затруб- ным пространством.

Снаряд работает следующим образом

В опущенную на бурильных трубах в скважину колонковую трубу 1 с поверхности потоком промывочной жидкости доставля- ется съемный керноприемник, состоящий из головки-фиксатора 3, подшипникового узла 4, распредельного элемента и керноприемной трубы 6. При блокировании головки-фиксатора 3 в трубе 1 втулка 10 разобщает межтрубное пространство с за- трубным, направляя весь прямой поток промывочной жидкости в каналы 15 и затем через полость между внутренней поверхностью трубы 1 и наружной поверхностью тру- бы 6 - к буровой коронке 2, охлаждая ее и вынося шлам по затрубному пространству. Часть потока промывочной жидкости за счет перепада давления на коронке 2 (0,75- 1,5 атм) поступает в полость трубы 1, под- хватывая частицы шлама из зазора между керном и внутренней поверхностью трубы 6, тем самым предотвращая самозаклинивание керна. Обратный поток промывочной жидкости через фильтр 8 и жиклер 7 по каналам 11-13, проточкам 14 и через от- врестия 16 попадает в затр убное пространство. Жиклер 7 способствует распределению потока жидкости в необходимых пропорциях,

При повышении количества шлама в призабойной зоне скважины перепад давления на коронке 2 повышается, это приводит к тому, что большая часть потока промывочной жидкости поступает в полость трубы б, Таким образом, чем сложнее условия бурения и больше вероятность самозак- линивания керна, тем эффективнее устройство препятствует возникновению

этого явления. В случае, если самозаклинивание керна все-таки произошло и приза- бойная зона зашламована, весь поток промывочной жидкости устремляется в полость трубы 6. При прохождении жидкости через жиклер 7 с комбинированным отверстием давление в магистрали возрастает, и его повышение в 3 раза по сравнению с рабочим является сигналом о том, что весь поток промывочной жидкости идет через отверстие жиклера 7. В этом случае необходимо остановить бурение и извлечь съемный керноприемник.

Фильтр 7 служит для предотвращения засорения отверстия жиклера 7 от шлама.

Формула изобретения

1.Колонковый снаряд, содержащий колонковую трубу с продольными каналами и радиальными отверстиями между ними, и буровой коронкой в нижней части, головку- фиксатор, связанный с ней подшипниковым узлом вал с осевым и радиальными каналами и распределительным элементом с боковыми каналами, керноприемную трубу, внутренння полость которой через осевой и радиальные каналы вала, боковые каналы распределительного элемента и радиальные отверстия колонковой трубы гидравлически связана с затрубиым пространством, отличающийся тем, что, с целью увеличения диаметра керна и повышения надежности работы, распределительный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки с круговыми проточками на наружной и внутренней поверхностях на уровне, его «боковых каналов, сопряженной ее.наружной поверхностью с внутренней поверхностью колонковой трубы, а внутренней поверхностью - с наружной поверхностью вала, при этом вал установлен между подшипниковым узлом и керноприемной трубой и жестко связан с последней, а продольные каналы колонковой трубы размещены на участке сопряжения наружной поверхности цилиндрической втулки и внутренней поверхности колонковой трубы.

2.Колонковый снаряд по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что, с целью предотвращения прижога буровой коронки, он снабжен жиклером, установленным в верхней части внутренней полости керноприемной трубы под валом.

3.Колонковый снаряд по пп.1 и 2, о т- личающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы, он снабжен фильтром, установленным в верхней части внутренней полости керноприемной под жиклером.

f

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для бурения скважины с отбором керна. Цель - увеличение диаметра керна и повышение надежности работы. Для этого распределительный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки с круговыми проточками на наружной и внутренней поверхностях на уровне его боковых каналов, сопряженной ее наружной поверхностью с внутренней поверхностью колонковой трубы, а внутренней - с наружной поверхностью вала. Последний установлен между подшипниковым узлом и керноприемной трубой и жестко связан с ней. Продольные каналы колонковой трубы размещены на участке сопряжения наружной поверхности цилиндрической втулки и внутренней поверхности колонковой трубы. Для предотвращения прижога буровой коронки в верхней части внутренней полости керноприемной трубы под валом установлен жиклер. При прохождении жидкости через жиклер с комбинированным отверстием давление в магистрале возрастает, и его повышение в 3 раза по сравнению с рабочим является сигналом о том, что весь поток промывочной жидкости идет через отверстие жиклера. В этом случае останавливают бурение и извлекают съемный керноприемник. Фильтр служит для предотвращения засорения отверстия жиклера от шлама. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1209991

Л

0г/г.2