Колонковый снаряд Советский патент 1980 года по МПК E21B25/00 

1

/

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды, содержащие наружный корпус, переходник, коронку и внутреннюю колонковую трубу , жестко соединенную с переходником 1.

При ударно-вращательном бурении такими колонковыми снарядами жесткое соединение переходника с корпусом и с керноприемной трубой вызывает потери энергии удара забойного двигателя.

Большую эффективность при ударно-вращательном бурении забойными двигателями дают колонковые снаряды, где внутренняя керноприбойная труба не имеет жесткого соединения

Известен колонковый снаряд, содержащий наружный корпус, переходник, коронку и связанную с коронкой посредством амортизатора керноприемн то трубу 2.

Однако наличие непрочных резьбовых соединений между переходником, корпусом И ко- ронкой существенно уменьшает надежность работы снаряда. Кроме того, пластические деформации и смещения вызьшают потери энергии удара.

Цель изобретения - увеличение надежности и эффективности работы снаряда при ударновращательном бурении за счет увеличения прочности и улучщения условий передачи удара.

Цель достигается тем, что наружный корпус установлен в предварительно сжатом состоянии между переходником и коронкой, соединенных друг с другом керноприемной трубой, при этом соединение керноприемной трубы и переходника выполнено в виде подвижного тшшцевого соединения с ограничивающими с одной стороны перемещения сопряженными коническими поверхностями.

На чертеже изображен колонковый снаряд в разрезе.

Снаряд содержит переходник 1, наружный корпус 2, керноприемную трубу 3, коронку 4 с прорезями 5, являющимся пружинным амортизатором, труба 3 соеданена с муфтой 6 и шпинделем 7 с конусной поверхностью R и шлицами 9 с переходником 1. Труба 3 -, в с)он очередь, соединена с коронкой 4. Во время сборки колонковой трубы коронка 4 наворзп-юается на керноприетйную трубу 3. сжимая корпус 2и растягивая трубу 3. Керноприелшая трзба 3совместно со шпинделем 7 и муфтой 6 является стяяшьгм элементомустройства. Е ходе бурения корпус 2 и керноприемная труб& 3 выполйяют разпичные футскции. Устройство работает следующим образом . Ударный механизм, который жеспсо крегнт ся к переходнику 1, генерирует ударные импульсы, представляющие собой волны напряжений и деформаций, действуюшсих на устройство в осевом направлении. За счет плотного торцового касашш наружного корпуса 2 с переходником 1 и KOpoiccoH 4 ударный импульс практически без потерь передается по наружной трубе 2 .4. Распрострашшсь в переходШ1ке 1, ударная волна напряже {ий доходит до сопрягающихся конусшлх повер аюстей S и раскрывает это конусное соештаение TOO обеспечивает пол15ую изоляцию керноприемной трубы 3 от действия ударной волны. Для поглощения отраженной растягивающей волны, рас просфахгяющейся вверх от короню-т 4 в керноприемную трубу 3, слумшт амортизирующее устройство, поперечные прорези 5 на XJJOCTOBHке коронки, выполняющие роль прорезной пру жины. После окончания действия импульса и восстановления упругих осевых деформаций корпуса 2, конусная поверхность 8 шпинделя 7 входит в контакт с кон усной по верхностью мз.фты 6 и поглощает большую часть экерг -ш этой растягавагащей за счет проскзльзьшаго1я сопрягающихс г Koirycных поверхностей. Крутящий момент, необходимый для пepe feщeния коронки 4 на зйбое скважрпа, передается через шпиндель 7, шлицевое соед1шение 9, муфту 6 и керноприемную трубу 3. Итак, нарзоюшЕ Kopnjc 2 вд пюлняет фЗНкШ1ю элемента, передающего ударные нагру ки и Осевые сжимающие усилт1Я при бурегши, а керноприег.1ная груоа 3 несет крутящий момент и растягивающие осевые усилия при подъеме, ffe испьпътая ударных нагрузок. Потери энергии удара при использовашш колонковых труб с резьбовым соединением составляют 21%, использование данного устройства позволит сократить потери знерпш до 5-7%, что вызовет повыщение механической скорости бурения на 10-15%. Разделение функций по передаче нагрузок между наружной и керноприемной трубами полностью исключит возможность :Прохождения ударных волн напряжений через резьбовые соединения, что удлинит срок службы колонкового снаряда в 3-4 раза. Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий наружный корпус, переходник, коронку и связанную с коронкой посредством амортизатора кернопрйемНую трубу, отличающийся тем, что, с целью увеличения. надежности и эффективности работы снаряда при ударновращательном бурении за счет увеличения прочности и улучшения условий передачи удара, наружньш корпус устаковлен в предварительно сжатом состояш-ffl между переходником и коронкой, соединенных друг с другом керноприем1 ой трубой, при этом соединение керноприемной трубы и переходника выполнено в виде подвижного пшицевого соединения с ограничивaюц. с одной стороны перемещение сопряженными коническими поверхностями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гребешок А. А. Техника и технология получе}шя керна. М., Недра, 1973, с. 18, рис. 6 А. 2.Методические указания по пневмоударному буреш ю разведочных скважин. ЦНИГРИ, Тула, 1975, с. 8, рис. 1.5 (прототип).