Снаряд для бурения скважин с гидротранспортом керношламового материала Советский патент 1993 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к технике бурения геологоразведочных скважин и касается технических средств для бурения с гидротранспортом кернового материала по двойной колонне бурильных труб.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет уменьшения поглощения промывочной жидкости.

На фиг. 1 изображен снаряд для бурения скважин при бурении; на фиг. 2 - то же, при гидротранспорте кернового материала.

Снаряд для бурения скважины содержит двойную бурильную колонну с верхней частью наружного корпуса 1, нижней частью наружного корпуса 2, соединенных шлице- вым разъемом 3, образованным стаканом 4 и штоком 5.

Внутренняя труба установлена в наружном корпусе с образованием кольцевого межтрубного канала 6 и центрального канала 7 и выполнена составной из двух патрубков: верхнего 8 и нижнего 9, имею.щих возможность взаимного ограниченного осевого перемещения.

Верхний патрубок 8 закреплен с помощью кольцевого элемента 10 в верхней части 1 наружного корпуса, а нижний патрубок 9 - с помощью кольцевого элемента 11 в нижней части 2 наружного корпуса.

Верхний патрубок 8 снабжен распределительной втулкой 12, охватывающей верхнюю часть 1 нижнего патрубка 9.

Распределительная втулка 12 снабжена рядом отверстий 13 для сообщения межтрубного б и центрального 7 каналов. На наружной поверхности втулки 12 ниже отверстий 13 выполнен кольцевой запорный элемент 14 в виде бурта. На внутренней поверхности нижней части 2 наружного корпуса выполнен ответный кольцевому запорному элементу 14 кольцевой выступ 15, взаимодействующий с запорным элементом 14 для перекрытия кольцевого межтрубного канала 6 при верхнем положении шлицевого разъема 3.

Распределительная втулка 12 снабжена трубчатым клапаном 16. установленным в цилиндрическом разъеме между втулкой 12 и верхней частью нижнего патрубка 9.

Трубчатый клапан 16 нижним концом 17 закреплен на внутренней поверхности распределительной втулки 12, а верхний конец его выполнен в виде упругих лепестковых элементов 18, в сложенном состоянии перекрывающих центральный канал 7, при разомкнутых патрубках 8 и 9. При сомкнутом шлицевом разъеме 3 и сомкнутых патрубках 8 и 9, упругие элементы 18 перекрывают отверстия 13 с помощью верхней части нижнего патрубка 9, прижимающего упругие элементы 18 к отверстиям 13.

Для перекрытия зазоров между лепестками клапана 18 выше его места крепления

в распределительной втулке 12 может быть установлена резиновая конусообразная манжета 19.

Снаряд для бурения скважин работает следующим образом.

0В процессе бурения при сомкнутых шлицевом разъеме 3 и патрубках 8 и 9 поток жидкости направляется по межтрубному зазору 6 между наружными частями 1 и 2 корпуса и внутренней трубой на забой

5 скважины к породоразрушающему инструменту (не показан). Затем промывочная жидкость вместе с керношламовым материалом направляется по центральному каналу 7 на поверхность.

0 в случае поглощения жидкости и нарушения циркуляции восходящий поток ослабевает и вынос керна прекращается. Для предотвращения потерь жидкости и выноса керна снаряд поднимается над забоем сква5 жины. При этом шлицевой разъем 3 размыкается.

Верхняя часть 1 наружного корпуса с верхним патрубком 8 и распределительной втулкой 12 приподнимается. Кольцевой за0 порный элемент 14 сопрягается с кольцевым выступом 15, перекрывая межтрубный зазор 6.

Разъем распределительной втулки 13 и верхнего конца нижнего патрубка 9 раздви5 гается, освобождая упругие лепестки элементов 18 трубчатого клапана 16, которые смыкаются и перекрывают центральный канал 7 ниже отверстий 13, освобождая отверстия 13 для прохода жидкости из

0 межтрубного канала 6 в центральный канал 7.

Таким образом, выполнение двойной колонны с разъемом внутренней трубы и расположенными в нем упругим трубчатым

5 клапаном 16 обеспечит транспортировку керношламового материала, находящегося выше клапанного узла, на поверхность при переключении направления промывочной жидкости во внутреннюю трубу. При этом

0 прекращается поступление жидкости на забой скважины. Это позволит обеспечить эффективность технологии бурения с гидротранспортом керношламового материала при перебуривании зон. поглощаю5 щих промывочную жидкость.

Возможно использование этого переключателя направления потока жидкости как автономного устройства, э также в компоновке с кольцевым гйдроудэрником (в составе его имеется щлицевой разъем), что

обеспечит эффективное бурение этим снарядом твердых пород фундамента в условиях поглощения промывочной жидкости. Формула изобретения Снаряд для бурения скважин с гидро- транспортом керношламового материала, содержащий двойную бурильную колонну с наружным корпусом, имеющим шлицевой разьем, и внутренней трубой, образующими кольцевой межтрубный и центральный ка- налы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем уменьшения степени поглощения промывочной жидкости, внутренняя труба выполнена в виде верхнего и нижнего патрубков, соединенных с верхней и нижней частями наружного корпуса соответственно и установленных с возможностью ограниченного взаимного осевого перемещения, верхний патрубок имеет распределительную втулку,

охватывающую верхнюю часть нижнего патрубка, втулка выполнена с отверстиями, сообщающими межтрубный и центральный каналы, и кольцевым запорным элементом в виде бурта на ее наружной поверхности, размещенным ниже отверстий, нижняя часть наружного корпуса выполнена с кольцевым выступом на внутренней поверхности, ответным запорному элементу втулки и взаимодействующим с ним при верхнем положении шлицевого разъема, при этом рас- пределительная втулка снабжена трубчатым клапаном, верхний конец которого выполнен в виде упругих лепестковых элементов, а нижний закреплен на ее внутренней поверхности, причем трубчатый кла- пан установлен с возможностью перекрытия центрального канала и отверстий втулки при разомкнутых и сомкнутых патрубках соответственно.

Использование: бурение скважин с гидротранспортом керношламового материала. Сущность изобретения: снаряд содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 части наружного корпуса, соединенные шлйцевым разъемом. Внутренняя труба состоит из двух патрубков: верхнего 8 и нижнего 9. Верхний патрубок 8 закреплен в верхней части 1 наружного корпуса и снабжен распределительной втул кой 12, а нижний патрубок 9 закреплен в нижней части 2 наружного корпуса. Распределительная втулка 12 охватывает верхнюю часть нижнего патрубка 9 и снабжена рядом отверстий 13 для сообщения межтрубного 6 и центрального 7 каналов. В цилиндрическом разъеме между распределительной втулкой 12 и верхней частью нижнего патрубка уста- . новлен трубчатый клапан 16 с упругими лепестками 18 в сложенно м состоянии, перекрывающими центральный канал 7. При сомкнутом шлицевом разъеме 3 и сдвинутых патрубках 8 и 9 упругие элементы перекрывают отверстия 13, при этом верхняя часть нижнего патрубка 9 прижимает упругие лепестки 18 к отверстиям 13. Это позволяет при Необходимости прекращать поступление жидкости на забой скважины. 2. ил: 00 00 N о