Керноотборный снаряд Советский патент 1980 года по МПК E21B25/00 

1

Изобретение относится к области горного дела, к устройствам для бурения с отбором керна.

Известны керноотборные снаряды, содержащие корпус с внутренней трубой, эластичным керно11риемником,перемещаемь м независимо от наполнения керном механизмом периодического действия 1.

При работе таким снарядом необходимо периоди -ки осуществлять взаимное перемещение частей снаряда движением колонны бурильных труб вверх-вниз.

Указанная операция при бурении глубоких скважин может вызвать осложнения из-за эффекта свабирования. Кроме того, при бурении эластишый керноприемник перемещается относительно поверхности керна вместе со снарядом и может быть поврежден тфи подклинках.

Указанные недостатки устранены в керноотборных снарядах, где перемещение эластичного керноприемника осуществляется одновременно с бурением по мере углубки скважины.

Известный такой снаряд содержит корпус с нагнетательным гидравлическим каналом,

внутреннюю трубу с эластичным керноприемником и механизм непрерывного перемещения эластичного керноприемника, работающий независимо от наполнения снаряда керном 2.

Однако применение этого снаряда уменьшает диаметр керна и усложняет технологию бурения, требуя последующей разбурки уступа в стволе скважины, образованного неподвижными относительно забоя элементами механизма перемещения эластичного керноприемника.

Целью данного изобретения является повышение скорости бурения н увеличение выхода керна.

Указанная цель достигается тем, что в известном керноотборном снаряде механизм перазмещешш эластичного керноприемника выполнен в виде гидрощшиндра с порщкем, соединенным с эластичным кернопрнемником, при этом полости педроцилиндра сообщаются по .гидравлическим каналам с нагнетательным каналом в корпусе и с внешним пространством, что нагнетательный канал корпуса и гидравлический канал, соединяющий полость цилиндра с внешним пространством, снабжены дросселирующими элел ёнггами, обеспечивающими разницу давле1шя в полостях гвдроцидашдра, а также и тем, что дросселирующий элемент в канале, связьшающем гидроциливдр с внеигиим пространством имеет перемештое регулируемое j гидравлическое сопротивление.

Керноотборный снаряд схематично изображен на чертеже.

Керноотборный снаряд включает корпус 1, бурильную головку 2, керноприемное застрой- ю ство 3 Д1 механизм 4 перемещений керноприем1шка. Корпус состоит из нижнего корпуса 5, верхнего корпуса б и гошты 7. Керноприемное устройство 3 содержит керноприемную трубу 8, эластичный керноприемник 9 и кожух 10.is

Эластичный керноприемник 9 размещен в два слоя на керноприемной трубе 8. Нижний конец наружного слоя керноириемника 9 заведен в нижний конец керноприерлной трубы 8 и : акреплен в свободно размещешюм в последнем 20 зажиме 11. Сверху керноприемная труба 8 и кожух.10 присоединены к общеКту стакану 12, которьш с помощью ПОД1Ш1ШШКОВ 13 ,и 14 подвешен на плите 7. Кернощзиемное устройство 3 с помощью подшипников 15 и 16 размещено . 25 внутри нижнего корпуса 5. Механизм перемеще1шя 4 размещен В1гутри верхнего корпуса б с помощью кольца 17 и включает гидроцилиндр 18 с крышкой 19 и пор1пнем 20. Цилиндр 18 установлен на плите 7, в которой имеется зо отверстие 21, сообщающее полость цилиндра 18 под порщнем 20 с нагнетательным кангшом корпуса 6. Радаальное отверстие 22, общее для верхнего корпуса 6, кольца 17 и цилиндра 18, сообщает верхнюю часть полости цилиндра 18 35 с внещгшм пространстаом. В отверстии 22 размещен регулируемый дросселирующий элемент 23. В nopiHHe 20 с помощью цод1яипников 24 и 25 закреплен верх1шй конец iihoKa 26,

нижний конец которого с помощью ПОД11 31П1П1- 40

ков 27 и 28 соединен с зажимом П. В тщите

7выполнены дросселирующие злемешЫ 29.

8крыише 19 имеется съемная пробка 30.

Кернрртборный снаряд работает следуюищм образом.45

После спуска снаряда к забою, который производят без пробки 30, и включения ;циркуляции промьшают скважину. Затем сбрасьшают в бурильные трубы пробку 30 и начинают бурение. Нагаетаемая с поверхности жидкость посту- so пает из бурильных труб в полость Bep}aiero корпуса 6, оттуда через элементы 29 в плите 7 проходит в полость нижнего корпуса 5, откуда через промывочные отверстия в бурильной головке 2 выходит на забой. В результате55

того, что над порцшем 20 внутри верхней части полости цилиндра 18, которая соединена отверстием 22 с пространством вне снаряда, давление

ниже, чем в (шжней части полости цилиндра 18 под поршнем 20, вторая соединена отверстием 21 с полостью верхнего корпуса б над плитой 7, в элементах, 29 которой уменьшается давление гфомывочной яоэдкости, поршень 20 начнет двигаться вверх. Двигаясь вверх, поршень 20 под1шмает шток 26, который в свою очередь поднимает вверх зажим 11, в котором закреплен конец эластичного керноприемника 9. В результате, .по мере движеьшя поршня 20 вверх, .керноприемник 9 бзэдет перетяпгоаться с нарумшой поверхности керноприемной трубы 8 внутрь пocлeдlieй. Скорость подъема поршня 20 и соответственно скорость продвижения керноприемника 9 внутрь керноприешюго устройства 3 регулируется с помощью регулируемого элемента 23. Его гвдравлическое сопротивление регулируют так, чтобы скорость подъема поршня 20 была равна Ш1а шруемой скорости подачи снаряда на забой. В результате равной -скороста подачи снаряда и подъема поршня 20 внутри снаряда последили будет оставаться неподвижным относительно стетгки скважины. Также неподвижным относительно верщины образземрго керна будет оставаться и зажим 11. В результате углубки забоя бурильной головкой 2 вместе с последней будет опускаться и кериоприемная труба 8, с которой будет стагиваться эластичный керноприемник 9, закрелешп11Й в неподвилшом относительно керна зажиме 11. Таким образом, эластичный керноприемник 9 будет охватывать керн по мере его продвижения. Благодаря наличию подшипников 13-14, 15-16, 24-25 и 27-28 керноприемное устройство, находяидееся во вращающемся корпусе 1, не будет вращаться относительно керна.

Формула изобретения

1. Керноотборньп снаряд, содержащий Kopiiyc с нагнетательным гидравлическим каналом, KepHonpHCNffloe устройство с эластичны керноприемником и механизм непрерывного пере лещения. эластичного керноприемника, работаюишй независимо от наполнения снаряда керном, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости буреш-ш и увеличития выхода керна, механизм перемещения эластичного керноприел-шика выполнен в виде гидроцщтиндра с поршнем, соединенттм с эластичным керноприемнмком, при этом поло,ти гидроцилиндра сообщаются по гидравлическим каналам с нагнетательным каналом в корпусе и с BHesinmM пространством.

2. Снаряд по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что нагнетательньш канал корпуса