Колонковый снаряд Советский патент 1980 года по МПК E21B25/02 

(5-4) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к области горного дела, конкретнее - к средствам для бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды со съемными керноприемниками, снабженными фиксаторами в виде подпружиненных фигурных защелок или плашек, взаимодействующих с кольцевой канавкой на внутренней поверхности снаряда f jНедостатками этих снарядов являются сложность изготовления элементов фг1ксатора съемного керноприёмника и ненадежность их в работе, так как даже при незначительном износе упорных торцов защелок или плеииек и опорной закраины кольцевой канавки на внутренней поверхности снаряда, взаимодействующей с защелками (плашками), происходит самопроизвольное складывание последних при подклинках керна в керноприемнике, т. е. сомораскрепление съемного керноприёмника.

Более надежны в работе колонковые снаряды, где фиксатор вместо плгишек снабжен шариковым затвором.

Известный такой снаряд содержит наружную трубу с породоразрушающим наконечником и съемный керноприемник .с фиксатором, состоящим из корпуса

с подпружиненным стержнем, взаимодействующим с шариками, установленными в отверстиях корпуса с возможностью радиального смещения их в кольцевую канавку на внутренней поверхности наружной трубы 2.

Недостатком этого снаряда является потеря времени на подъем овершота на канате после спуска съемного керtoноприёмника, так как спуск его под действием собственного веса или при помощи давления промывочной жидкости невозможен из-за опасности зависания керноприёмника в процессе спус15ка в снаряде еще до выхода его в рабочее положение по причине расклинивания шариков фиксатора-в колонне труб снаряда раздвигающим шарики подпружиненным стержнем.

20

Целью изобретения является повышение производительности работ со снарядом за счет ускорения спуска керноприёмника.

Указанная цель достигается тем,

25 что известный колонковый снаряд снабжен пружинным кольцом, которое рас- положено между стержнем и шариками.

На фиг. 1 показан описываемый снаряд в транспортном положении его съемного керноприёмника; на фиг, 2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2. Снаряд содержит,наружную трубу 1 с породораэрушающим наконечником (ко ронкой) 2 и съемный керноприемник 3, связанный с фиксатором, состоящим из корпуса 4 с находящимся в нем подвиж ным в продольно-осевом направлении стержнем 5, подпираемым пружиной 6 и взаимодействующим с установленными в отверстиях корпуса шариками 7 посредством фиксации их в кольцевой канавке 8 на внутренней поверхности наружной трубы череэ раздвигающее шарики в указанную канавку упругое кольцо, с внутренней поверхностью которого подпружиненный стержень находится во взаимодействии, удерживая кольцо от его сжатия, а шарики - от выхода из канавки на внутренней поверхности наружной трубы. Работа со снарядом начинается со спуска съемного керноприемника 3 в снаряде вниз к забою скважины. При этом подпружиненный стержень 5 фиксатора керноприемника опирается своим нижним торцом на упругое кольцо 9, поджимающее шарики 7 к внутренней поверхности наружной трубы 1 снаряда Спуск керноприемника осуществляется под действием собственного его веса либо для ускорения под давлением про мывочной жидкости при помощи насоса (см. фиг. 1 и 2). По достижении коль цевой канавки 8 на внутренней поверх ности наружной трубы скользящие по ней шарики фиксатора под действием упругого кольца выдвигаются в назван ную канавку, при этом упругое кольцо разжимаясь, увеличивается по внутрен нему диаметру, и под действием пружи ны б стержень фиксатора входит внутр упругого кольца, фиксируя шарики через кольцо как промежуточную деталь в кольцевой канавке наружной трубы (см, фиг. 3 и 4). При этом дальнейшее продвижение керноприемника вниз прекращается, т, е он останавливает ся в рабочем положении, при котором производится бурение. По заполнении керноприемника горной породой (керном) бурение прекращается, снаряд приподнимают над забоем скважины, осуществляя срыв керна, после чего внутрь снаряда на канате спускают овершот, которым захватывается грибовидная головка стержня фиксатора. При натяжении каната захваченный ове шотом стержень, сжимая подпирающую его пружину, выходит из взаимодействия с упругим кольцом и шариками, ос вобождая последние от фиксации их в кольцевой канавке на внутренней поверхности наружной трубы, и упираетс верхним торцом осевого кольцевого вы ступа 10 в крышку корпуса 4 фиксатора поднимая последний имеете с кернопри емником наверх к устью скважины. ПpИ этом шарики фиксатора, сжимая упругое кольцо, скользят по внутренней поверхности снаряда и не препятствуют подъЧ ему съемного керноприемника. Введением упругого разжимающегося кольца между шариками и подпружиненным стержнем фиксатора съемного керноприемника в данном снаряде достигается ускорение операций по спуску съемного керноприемника в снаряде путем замены спуска его овершотом иа канате с потерями времени на последующий подъем того же овершота спуском под действием собственного веса съемного керноприемника или давления про)увэ1вочной жидкости. Кроме того, предлагаемая конструкция снаряда позволяет упростить его устройство, исключив из него кольцевые выступы на внутренней поверхности наружной трубы снаряда и на съемном керноприменике, предназначенные для остановки последнего в рабочем положении, и специальные каналы на керноприемнике, служившие для прохода промывочной жидкости в обход указанных выступов, что улучшает условия прохода промывки, уменьшает потери напора и возможность зашламовывания снаряда, создает возможность для использования его при работе с глинистыми растворами. При этом упрощается и регулировка снаряда: вместо обеспечения посадки съемного керноприемника в трех местах одновременно: шариков фиксатора - в кольцевой канавке на внутренней поверхностинаружной трубы снаряда, сомого керноприемника - на посадочном выступе наружной трубы и нижнего торца керноприемника - на посадочном выступе наружной трубы с необходимым зазором относительно внутреннего выступа коронки, в предложенном снаряде требуется посадка лишь по двум местам: шариков фиксатора - в кольцевой канавке наружной трубы и нижнего торца керноприемника - с требуемым зазором (3-5 мм) относительно внутреннего ответного выступа коронки. Исключаются недостатки, присущие спуску съемного керноприемника оваршотом на канате: опасность расклинки его в колонне труб шариками фиксатора при возможных зависаниях керноприемника или ослабления натяжки каната при спуске, возможность самопроизвольного отсоединения овершота при зависании керноприемника и т. п. Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий наружную трубу с породоразрушающим наконечником и съемный керноприемник с фиксатором в виде корпуса с подпружиненным стержнем, взаимодействующим с шариками, установленными в отверстиях корпуса с возможностью радиального

смещения их в кольцевую канавку на внутренней поверхности наружной трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности работы со снарядом за счет ускорения спуска керноприемника, он снабжен пружинным кольцом, которое расположено между стержнем и шариками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США 3126064, кл.175-246, 1964 (прототип).