Двойной колонковый снаряд Советский патент 1976 года по МПК E21B25/00 E21B21/00 

(54) ДВОЙНОЙ КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для отбора образцов породы в виде керна при разведочном бурении скважин.

Известны двойные колонковые снаряды, в которых защита керна от повреждения в процессе бурения обеспечивается изоляцией его от воздействия потока промывочного агента опережающим щтампом и предотвращением вращения керноприемной трубы ij .

В. условиях частой перемежаемости пород, где эффективное внедрение опережающего штампа невозможно, применение таких снарядов не гарантирует сохранность кернового материала.

Отмеченный недостаток частично устранен в снарядах, где опережение и вращение внутренней керноприемной трубы меняется в зависимости отфизико-механическихсвойствбуримой породы.

Известен двойной колонковый снаряд 2, который содержит внещнюю и -внутренюю трубы с коронками, и переходниками. Между переходниками наружной и внутренней труб размещен конический фрикцион, переда-

ющий вращение на внутренюю подпружиненную трубу, только в тот момент, когда опережение последней относительно наружной будет минимальным.

Р1звестный снаряд, меняя режим движения внутренней |серноприемной. трубы относительно наружной, сохраняет неизменным количество промывочного агента, поступающего на забой скважины в зону смежную с поверхностью керна. В резко перемещающися по твердости и степени подтверженности размыву пород это может привести к частичной или полной потере отдельных участков керна.

Для увеличения выхода керна при бурении по перемещающимся породам в предлагаемом снаряде наружная труба выполнена с отверстиями, а переходник внутренней трубы снабжен золотниковой втулкой, причем коронка внутренней трубы имеет выотуп, образующий с сопряженной поверхноотью наружной коронки гидравлический канал.

Наличие регулируемого золотниковой втулкой канала для выхода промывочного агента выше забоя через отверстие в на ружной трубе и связь втулки с внутренне коронкой, являющейся к тому же и клапаном, создает условия для одновременного изменения режима движения керноприемной трубы и количества промывочного агента, поступающего в зону смежную с поверхноотью керна, в зависимости от свойств породы. На чертеже изображен описываемый в разрезе двойной колонковый снаряд, содержащий наружную и внутреннюю трубы 1 и 2, на нижнем конце которых навернуты соответственно наружная и внутренняя корон- ки 3 и 4. Верхний конец наружной трубы 1 через ниппель 5 1 н патрубок 6 соединен с переходником 7, в котором на подщипниках закреплен шток 8, связанный с корпусом 9, В кор пусе 9 установлены набор тарельчатых пружин 10, взаимодействующих с подвижной внутренней трубой 2 через наголовник 11, переходники 12 и 13. Переходник 12 с наружной стороны имеет коническую фрикционную поверхность, которая после сжатия пружины и сопряжения с коническим отвер стием ниппеля 5 передает вращение на внут реннюю трубу 2. В теле переходников 12 и 13 просвер лены отверстия 14 и 15, связанные с напорным каналом 16, служащие для подвода потока промывочного агента к различным участкам снаряда, в зависимости от положе ния золотниковой втулки 17 относительнобоковых отверстий 18 на наружной трубе 1 Шариловые клапаны 19 служат для снятия гидростатического давления жидкости на керн Выступ 2О на внутренней коронке 4, при жатый набором пружин к внутренней проточке наружной коронки 3, перекрывает выход потока промывочного агента из межтрубного зазора. Снаряд работает следующим образом. Прк бурении пород, сопротивление которых внедрению коронки не превышает усилия предва рительного сжатия набора пружин, выступ 2 О внутренней коронки 4, упираясь в проточку наружной, предотвращает поступление промывки к забою, и которая в этом случае выходит через отверстия 15 и 18 в затруб ное пространство. По мере нарастания сопротивления, а также при смене породы, вну1 ренняя труба 2 вместе с коронкой и манжетой утапливается внутрь наружной, сжимая набор пружин 1О. Выступ 2О коронки 4, отрываясь от наружной коронки 3, открывает досзтуп промывочного агента к забою. В то же время золотннксжая втулка 17, перекрывая отверстия 18, регулирует количество промьюочного агента, поступающего на забой и в затрубное пространство, при этом внутренняя труба не вращается. При бурении по твердым сцементированн ным породам, когда набор пружин полностью сжимается, происходит замьпсание конусных фрикционных поверхностей и полное перекрытие отверстий 18 втулкой 17. Внутренняя Tjjy6a начинает вращаться вместе с наружной выбуривая крпн, а весь лоток, лромыво ного агента поступает на забой, удаляя продукты разрушения. Автоматическое изменение количества 1 ромывочного агента, поступакяаего на забой, одновременно с изменением режима движения внутренней керноприемной трубы в зависимости от свойств породы, повышает надежность работы двойного колонкового снаряда, облегчает и упрощает pa6oTv обслуживающего персонала. Формула изобретения Двойной колонковый снаряд для бурения с промывкой по перемежающимся породам, содержашлй наружную и внутреннюю трубы, соединенные между собой подшипниками и фрикционной муфтой, переходники с нагнетательным каналом, а также наружную и внутреннюю коронки, отличающийся .с целью увеличения В1й ьода15ерна,наружная труба выполнена с отверстиями, а переходник внутренней трубы снабжен золотниковой втулкой, причем коронка внутренней трубы имеет выступ, образующий с сопряженной поверхностью наружной коронки гидравлический канал. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: JL. Аврункий А.Л. и др. Справоянвж. мастера колонкового бурения, ТНТИ, М., i960, с. 349, рис. 177. 2. Авт. св. СССР № 121735, кл. Е 21 В 25/00, 1958.