Буровой снаряд Советский патент 1993 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к области горных работ, в частности к техническим средствам бурения скважин с гидротранспортом съемного керноприемника.

Цель изобретения - повышение надежности работы..

На фиг. 1 изображен буровой снаряд в рабочем положении, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 - отдельно стопора.

Буровой снаряд содержит наружную трубу 1 с внутренней проточкой 2 и уступом 3, на котором в рабочем положении высту-- пом 4 поставлен съемный керноприёмник, образованный корпусом 5, подшипниковым узлом 6 и керноприемной трубой 7. Во внутренней полости корпуса 5 помещен подвижный шток 8, снабженный обратным клапаном 9 и отцентрированный скользящим поясом 10. При этом подвижный шток 8 посредством гибкой связи 11 и нижней конической поверхности 12 взаимодействует со стопорами 13, установленные в корпусе 5 с возможностью перемещения..

Между собой столора введением одного в паз другого образуют шарнирный узел соединения, и зафиксированы в корпусе поперечной осью 14, проведенной через соосные отверстия 15 и 16, стопоров 13. Отверстия 15 и 16 смещены относительно вертикальной линии равновесия 17 в сторону продольной оси бурового снаряда. Корпус 5 имеет боковые 18 и нижние 19 каналы,

00

о

СА СП Ю

сообщающие внутреннюю полость корпуса 5 соответственно с межтрубным зазором ниже места нахождения скользящего пояса 10 и ниже выступа 4 корпуса 5.

Буровой снаряд работает следующим образом. Съемный керноприемник под действием гравитационного веса опускают в полость колонны бурильных труб (не показано), заполненную промывочной жидкостью,

При этом обратный клапан 9 перекроет проход промывочной жидкости из внутренней полости корпуса 5 в пространство над съемным керноприемником, в результате чего под давлением промывочной жидкости подвижный шток 8 на скользящем поясе 10 приподнимается в крайнее верхнее положение, и посредством гибкой связи 11 складывает шарнирно соединенные стопора 13 на поперечной оси 14, проведенной через со- осные отверстия 15 и 16 вовнутрь корпуса 5. При этом откроется боковой канал 18, и промывочная жидкость частично протекает в межтрубный зазор, что уменьшает сопротивление движению съемного керноприем- ника вниз. При достижении выступом 4 уровня уступа 3 наружной трубы 1 съемный керноприемник останавливается под действием собственного веса и перепада давлений промывочной.жидкости, подвижный шток 8 идет вниз, нижней конической поверхностью 12 входит в контакт со стопорами 13, расходящиеся в противоположные стороны за счет смещения центров соосных отверстий 15 и 16 относительно вертикальной линии их равновесия 17, прижимая стопора 13 к стенкам проточки 2. В этом положении съемный керноприемник зафиксирован в наружной трубе 1. В процессе бурения поток промывочной жидкости, подаваемый в скважину через полость колонных бурильных труб, создавая перепад давления на плоской поверхности штока 8, через открытый обратный клапан 9 и каналы 19 выходит в межтрубный зазор ниже выступа 4. При передаче вращений наружной трубе 1, за счет центробежных сил увеличивается усилия прижатия стопоров 13 к стенкам проточки 2, при этом наличие подшипникового узла 6 обеспечивает неподвижность керноприемной трубы 7. В случае необходимости подъема съемного кернопрйемника и подачи промывочной жидкости через загерметизированное устье скважины в затрубное пространство восходящий поток промывочной жидкости через нижние каналы 19 попадает во внутреннюю полость корпуса 5, обратный клапан 9 вновь перекроет движение жидкости, и происходит процесс перевода съемного кернопрйемника в транспортное положение- аналогично тому, что было в момент спуска съемного кернопрйемника. Здесь подвижный шток 8, за счет гибкой связи 11 выходя из

контактов со стопорами 13, складывает их вовнутрь корпуса 5. Этот момент из-за разности массы штока 8 и съемного кернопрйемника является опережающим начало движения последнего.

Буровой снаряд изготовлен в соответствии со стандартными размерами серийно существующих буровых снарядов ССК-59, в качестве гибкой связи использована эластичная резина или стальной трос, закреп5 ленный на концах с припуском.

Испытания бурового снаряда осуществлялось на специальном экспериментальном стенде с имитацией процесса бурения и изменением величины выталкивающих сил,

0 приложенных к съемному керноприемнику снизу, что показали надежность фиксации съемного кернопрйемника в наружной трубе. Кроме того, работоспособность узла фиксации при переводе съемного кернопри5 емника из транспортного положения в рабо- ..чее и обратно в транспортное, проверялись в действующих скважинах глубиной до 600 м, что также подтвердило надежность работы узла.

0 Таким образом, заявляемый буровой снаряд прост по конструкции, возможно изготовление в условиях механических мастерских, и надежен в работе.

Формула изобретения

5 1. Буровой снаряд, содержащий наружную трубу с внутренней проточкой и съемный керноприемник с полым корпусом, имеющим боковые каналы, и фиксатором в виде установленных с возможностью ради0 ального перемещения стопоров и взаимодействующего с ними подвижного запорного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, запорный элемент выполнен в виде

5 штока с осевым каналом, с установленным в нем обратным клапаном, нижней конической поверхностью и скользящим поясом на наружной боковой поверхности, внутренняя проточка наружной трубы выполнена

0 ступенчатой, корпус - с выступом на нижней части наружной поверхности, взаимодействующим с нижней ступенью проточки :в рабочем положении, при этом стопоры соединены в шарнирный узел введением

5 одного в паз другого на поперечной оси, проведенной через соосные отверстия стопоров и корпуса, причем запорный элемент . соединен со стопорами гибкой связью, а корпус имеет дополнительные боковые каналы, выполненные под выступом и гидравлически сообщающие его полость с межтрубным пространством.

2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что центры соосных отверстий стопоров смещены в сторону продольной оси снаряда относительно вертикальной линии их равновесия.

Использование: бурение скважин с гидротранспортом съемного керноприемника. Сущность изобретения: буровой снаряд содержит запорный элемент, снабженный обратным клапаном и выполненным в виде штока отцентрированного скользящим поясом внутри корпуса, .и взаимодействующим посредством гибкой связи и нижней конической поверхности со стопорами, соединенными в шарнирный узел введением одного в паз другого на поперечной оси, проведенной через соосные отверстия стопоров и корпуса. Боковой канал корпуса сообщает межтрубный зазор с внутренней полостью корпуса ниже места нахождения скользящего пояса штока, а центры соосных отверстий стопоров относительно вертикальной линии их равновесия смещены в сторону продольной оси бурового снаряда. 3 ил. (Л

Фи2. В 6