Колонковый снаряд Советский патент 1992 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения скважин с отбором керна.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения.

На фиг.1 изображен колонковый снаряд, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1 ; на фиг.З - то же, по керноприемной трубе; на фиг.4 - то же, по породоразрушающей коронке.

Колонковый снаряд содержит наружную трубу 1 с внутренним нагнетательным каналом 2 и с породоразрушающей коронкой 3, имеющей внутренний кольцевой выступ 4 с продольными промывочными каналами 5.

В нагнетательном канале 2 закреплена керноприемная труба б с обеспечением ее неподвижности при вращении наружной трубы 1, В керноприемной трубе имеется

обратный клапан 7 и струйный насос, образованный корпусом 8 с каналами 9 -12, соплом 13, камерой 14 смещения и диффузором 15.

Колонковый снаряд имеет в нагнетательном канале 2 золотниковый узел, выполненный в виде кольцевого выступа 16 с группой продольных каналов 17 на наружной поверхности нижнего конца керноприемной трубы 6, сопряженного торцовой поверхностью с выступом.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

В процессе бурения скважин наружная труба 1 вращается и коронкой 3 бурит скважину кольцевым забоем. Труба 6 неподвижна и керн входит в нее. Промывочная жидкость через сопло 13 попадает в диффузор 15 и через каналы 12 по межтрубному пространству поступает к выступу 16 кер-VI

GJ СО О ND CJ

неприемной трубы 6. Поскольку коронка 3 вращается вокруг неподвижной кернопри- емной трубы, каналы 5 периодически совпа- даютс каналами 17. В этот момент жидкость под давлением поступает к забою, очищая его и охлаждая коронку 3. Вследствие резкого расширения струй жидкости на забое возникает кавитация, которая способствует разрушению грунта. Скоростной поток жидкости из сопла 13 поступает в диффузор 15, создает в камере 14 разрежение, благодаря которому жидкость частично отсасывается через канал 11, клапан 7 и керноприемную трубу 6, способствуя сохранности керна и снижению трения его о стенки керноприем- ной трубы 6. Когда же каналы 5 поворачивают на такой угол, что связь с каналами 17 прекращается, подача воды на забой прекращается. В межтрубном пространстве резко возрастает давление. Проток жидкости через струйный насос прекращается. Это вызывает некоторое растяжение наружной трубы 1. При очередном совпадении каналов 5 с каналами 17 проток воды возобновляется, давление резко падает, наружная труба 1 сжимается.

Таким образом, в процессе бурения в предлагаемой конструкции наблюдаются

0

5

0

5

осевые колебания коронки 3, пульсирующая подача жидкости через каналы 5 к забою, а также кавитация, т.е. разрушение грунта осуществляется под воздействием истирания вращающейся коронкой, ударных осевых воздействий колеблющейся коронки, гидромониторного размыва струями промывочной жидкости, а также кавитацией. Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий наружную трубу с внутренним нагнетательным каналом и с породоразрушающей коронкой, имеющей внутренний кольцевой выступ с продольными промывочными каналами, керноприемную трубу со струйным насосом и обратным клапаном, закрепленную в нагнетательном канале с обеспечением ее неподвижности при вращении наружной трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения, он снабжен размещенным в нагнетательном канале золотниковым узлом, выполненным в виде кольцевого выступа с группой продольных каналов на наружной поверхности нижнего конца керноприем- ной трубы, сопряженного торцовой поверхностью с внутренним кольцевым выступом коронки.

N

3 Ј

со eg «о со

Ј

N sh

А -А

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения скважин с отбором керна. Цель изобретения - повышение эффективности бурения. Колонковый снаряд содержит наружную трубу с внутренним нагнетательным каналом и с породоразруша- ющей коронкой, имеющей внутренний кольцевой выступ с продольными промывочными каналами. В нагнетательном канале укреплена керноприемная труба со струйным насосом и обратным клапаном. На нижнем конце керноприемной трубы имеется кольцевой выступ с группой продольных каналов, который, сопрягаясь торцовой поверхностью с выступом коронки, при вращении последней образует золотниковый узел в нагнетательном канале. 4 ил.

А -А

Фие.З

фиеЛ