Фиксатор съемного керноприемника Советский патент 1992 года по МПК E21B25/02 

Изобретение относится к буровым колонковым снарядам со съемными кернопри- емниками, в частности к узлу фиксации керноприемника в наружной колонковой трубе.

Известен буровой снаряд включающий фиксатор сьемного керноприемника который содержит шток с пазом гильзу со штифтом и головкой и защелки с пружиной, а также опорное кольцо под керноприемник Фиксатор работает следующим образом. Съемный керноприемник сбрасывают в бурильную колонну. При движении съемной части вниз в крайнем нижнем положении при достижении опорного кольца в наружной трубе съемная часть останавливается. Срабатывает механизм блокировки защелки под действием пружины западают в расточку наружной трубы Гильза со штифтом и шток с пазом и головкой перемещаются вниз, фиксируя защелки в рабочем положении. Снаряд ставят на забой производят бурение. После бурения производят подъем съемной части за головку с помощью овер- шота, при этом гильза со штифтом и шток с

пазом перемещаются вверх, складывая защелки в транспортное положение, и вся съемная часть извлекается на поверхность

Однако этот фиксатор характеризуется сложностью конструкции и ограниченностью его применения. Оюжность конструкции обусловлена наличием значительного количества деталей, в том числе пружины Ограниченность применения фиксатора заключается в том, что для посадки керноприемника в рабочее положение необходимо опорное кольцо в наружной трубе, которое ограничивает применение керноприемника со съемной коронкой, так как при транспортировании коронки она будет ударяться о посадочное кольцо, снижая работоспособность снаряда.

Известен также узел фиксации съемного керноприемника в наружной трубе бурового снаряда, включающий корпус с захватным грибком, присоединенные к корпусу подпружиненные поворотные вокруг общей оси защелки фиксации, надетую на корпус пружину и на нее посредством опорного кольца возвратную втулку с окнами и

(Л

С

vj

&

Os Ю О

стопорящим штифтом под защелки, кольцевую проточку под защелки в наружной трубе. На корпус над первой пружиной надета вторая с упорами одним концом в опорное кольцо возвратной втулки на первую пружину и другим концом в основание грибка,

Узел фиксации работает следующим образом.

На поверхности узел фиксации присоединяют к сьемному керноприемнику. Вручную возвратную втулку опускают вниз, которая, сжимая пружину, выводит стопорный штифт из зацепления с защелками. Затем керноприемник вводят в бурильную колонну

При прохождении кольцевой проточки наружной трубы узлом фиксации защелки под действием пружины раздвигаются и входят в зацепление с кольцевой проточкой. Возвратная втулка со стопорящим штифтом под действием сжатой пружины перемещается вверх Одновременно стопорный штифт стопорит защелки, предотвращая их складывание к продольной оси узла фиксации. Причем в этом положении стопорящего штифта упругие характеристики пружин подобраны так, что они уравновешивают друг друга, удерживая стопорный штифт в рабочем положении, что предотвращает складывание защелок в процессе бурения.

После бурения съемную часть извлекают из бурильной колонны. При этом нагнетательную линию бурового насоса подсоединяют к (ерметизатору устья скважины и создают обратную циркуляцию промывочной жидкости. При этом шарик обратного клапана закрывает центральный перепускной канал, а подвижное поршневое уплотнение под действием давления промывочной жидкости начнет двигаться по корпусу угла фиксации до упора в возвратную втулку и далее вместе с ней до выведения стопорного штифта в окно защелок, которые затем складываются, выводятся из зацепления с внутренней кольцевой проточкой наружной трубы Закрытый обратный клапан с поршневым уплотнением образует поршень, который под действием давления промывочной жидкости транспортирует съемный керноприемник с забоя скважины до ее устья без применения овер- шота.

Недостаток данного фиксатора (узла фиксации) состоит в сложности конструкции и ненадежности его работы Сложность конструкции обусловлена значительным количеством деталей подпружиненные защелки и еще дополнительная пружина, возвратная втулка с окнами и стопорящим штифтом корпус с захватным грибком, опорное кольцо Ненадежность в работе обусловлена тем, что керноприемник транспортируют с помощью промывочной жидкости, где возможны утечки жидкости, а также износ поршневого уплотнения, выход пружин из строя.

Наиболее близким к предлагаемому является фиксатор съемного керноприемника. содержащий корпус установленные в нем

0 подвижные защелки с внутренними выемками и узел перемещения защелок, имеющий подвижный сердечник с захватной головкой, сопряженные с выемками элементы сердечника и поперечные штифты, связыва5 ющие элементы сердечника с защелками.

Фиксатор съемного керноприемника работает следующим образом

Керноприемник с фиксатором с помощью овершота опускают в бурильную ко0 лонну. При прохождении кольцевой проточки наружной трубы фиксатором съемного керноприемника защелки поддействи- ем пружин раздвигаются и входят в зацепление с кольцевой проточкой трубы

5При этом сердечник с поперечными

штифтами запирают защелки в рабочем положении. Снаряд ставят на забой и производят бурение. После бурения керноприемник с керном с помощью овершоты за

0 захватную головку сердечника поднимают на поверхность

При этом сердечник со штифтами перемещается вверх и защелки, поджимая пружины, выходят из кольцевой проточки трубы

5 и находятся в транспортном положении. Керноприемник с керном извлекают на поверхность.

Недостаток данного фиксатора съемного керноприемника состоит в ненадежности

0 его работы. Это обусловлено тем, что защелки находятся в постоянном контакте с внутренней поверхностью наружной трубы за счет пружин сжатия в защелках и при транспортировании вниз в бурильной колонне

5 могут застревать в выемках наружной трубы и не занять рабочего положения.

Защелки из рабочего положения в транспортное переводятся за счет продольного усилия при подъеме снаряда. При этом

0 сжимаются пружины в защелках, при большом усилии сжатия пружин перевод защелок в транспортное положение будет затруднен, а при незначительном усилии пружин возможен самопроизвольный вы

5 ход защелок из рабочего положения

Целью изобретения является повышение надежности работы фиксатора съемного керноприемника.

Поставленная цель достигается тем, что фиксатор съемного керноприемника содержащий корпус, установленные в нем подвижные защелки с внутренними выемками и узел перемещения защелок, имеющий подвижный сердечник с захватной головкой, сопряженные с выемками элементы сердечника и поперечные штифты, связывающие элементы сердечника с защелками, элементы сердечника выполнены в виде боковых выступов, при этом защелки выполнены с наклонными прорезями в стенках внутренних выемок, поперечные штифты закреплены на боковых выступах а их концы размещены в наклонных прорезях.

На фиг 1 изображен фиксатор съемного керноприемника в рабочем положении; на фиг. 2 - то же, в транспортном положении.

Фиксатор съемного керноприемника содержит корпус 1, установленные в нем подвижные защелки 2 с внутренними BoieM- ками 3, узел 4 перемещения защелок, имеющий подвижный сердечник 5 с захватной головкой 6, сопряженные с выемками 3 элементы сердечника 7 и поперечные штифты 8, связывающие элементы сердечника 7 с защелками 2. Элементы сердечника 7 выполнены в виде боковых выступов 9, при этом защелки 2 выполнены с наклонными прорезями 10 в стенках 11 внутренних выемок 3, поперечные штифты 8 закреплены на боковых выступах 9, а их концы размещены в наклонных прорезях 10. Защелки 2 закреплены к корпусу 1 штифтом 12

Фиксатор съемного керноприемника работает следующим образом.

Керноприемник за захватную головку 6 с помощью овершота (не показан) опускают в бурильную колонну При этом сердечник 5 поперечными штифтами 8 находится в крайнем верхнем положении в прорезях 10 стенок 11 внутренних выемок 3

При движении вниз в крайнем нижнем положении керноприемника защелки 2 попадают в кольцевую проточку наружной трубы Защелки 2 под действием своего веса и

сердечника, а также давления промывочной жидкости входят в кольцевую проточку наружной трубы, сердечник 5 своими штифтами 8 входит в увеличившуюся полость между защелками 2 в прорезях 10 и запирает защелки 2 в рабочем положении, занимая крайнее нижнее положение. Снаряд ставят на забой и производят бурение.

После бурения керноприемник с керном с помощью овершота (не показан) поднимают за захватную головку 6. При этом сердечни-к 5 штифтами 8 перемещается вверх в прорезях 10 защелок 2 корпуса 1, переводя защелки 2 в транспортное положение

Керноприемник с керном извлекается

на поверхность

Формула изобр-етения

Фиксатор съемного керноприемника.

содержащий корпус, установленные в нем подвижные защелки с внутренними выемками и узел перемещения защелок, имеющий подвижный сердечник с захватной головкой сопряженные с выемками элементы сердечника и поперечные штифты, связывающие элементы сердечника с защелками отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, элементы сердечника выполнены в виде боковых выступов, при этом защелки выполнены с наклонными прорезями в стенках внутренних выемок, поперечные штифты закреплены на боковых выступах, а их концы размещены в наклонных прорезях

фаг. i

Использование: бурение скважин с отбором керна снарядами со съемным керноп- риемником. Сущность изобретения фиксатор содержит корпус с подвижными защелками и сердечником, имеющим сопряженные с выемками защелок, элементы, выполненные в виде боковых выступов, при этом защелки выполнены с наклонными прорезями, а в наклонных прорезях установлены поперечные штифты, закрепленные на боковых выступах. 2 ил