Буровой снаряд Советский патент 1981 года по МПК E21B25/02 

(54) БУРОВОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу, к устройствам, применяемым при буре-НИИ скважин без подъема бурильной колонны для смены породоразрушающего наконечника и извлечения кер на. По основному авт. св. № 746083 известен буровой снаряд, содержащий колонну бурильных труб с продольными пазами и кольцевой расточкой на внут ренней поверхности съемную часть с породоразрушающим наконечником, керноприемником и фиксирующим .керноприемник 1«Гёханизмом, выполненным в виде подпружиненных плашек, с выступами, взаимодействующими с кольцевой расточкой и продольными пазами l. Для осуществления фиксации керноприемника от проворачивания внутри этого снаряда необходимо установить снаряд на забое скважины.и привести его во вращение, чтобы нижние выступы плашек под действием пружины смог ли занять свое рабочее положение в продольных пазах на внутренней поверхности снаряда. Однако, при этом необходимо выдерживать условие, при котором колон на труб не должна опираться на за-бой скважины при упирающей на забой съемной части снаряда, иначе торцы его керноприемника, взаимодействующие с нижними торцами плашек, будут прижаты к последним, нижние торцы плашек окажутся зажатыми и усилия разжимающей их пружины станет недостаточно для выталкивания нижних выступов плашекв продольные пазы на внутренней поверхности труб, а это уменьшает нгщежность их срабатывания, т.е. установки съемной части снаряда в рабочее положение. Кроме того, из-за возможности прилегания верхнего конца керноприемника к внутренней поверхности наружной колонны труб создаются условия для дебаланса снаряда в пределах кольцевого зазора между керноприемником и наружной колонной, что приводит к увеличению биения части снаряда и снижает его долговечность. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет центрирования съемной части в колонне труб. Указанная цель достигается тем, что в известном снаряде на нижних торторцах плашек и соответствующих им поверхностях керноприемника вьтолнены скосы. На фиг. 1 изображен снаряд, вид в разрезе; на фиг. 2 - фиксирующее керноприемник устройство в момент установки плашек в расточку, вид в разрезе; на фиг. 3 - фиксирующее уст ройство в момент полной фиксации; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - фиксирующее устройство во время движения съемной части в трубах при подъеме ее в снаряде. Снаряд состоит из наружных труб 1 внутренней схемной керноприемной час ти 2, фиксирующего механизма, содержащего связанные с керноприемной частью 2 снаряда и взаимодействующие с расточкой 3 наружных труб подпружиненные плашки 4, имеющие на нижних торцах скосы 5. Наружные трубы 1 снабжены окнами б, закрытыми снаружи втулкой 7, а плашки 4 - выступами 8 и 9, взаимодействующими с расточкой 3 и окнами 6, и косыми про резями 10, сквозь которые пропущен штифт 11, связанный с подъемной серьгой 12. Керноприемник 2 в верхней части может иметь дополнительно скосы 13, ответные скосам 5 плашек 4, а в нижней своей части соединен с порбдоразрушающим наконечником, состоящим из коронки 14 и раздвижного расширителя 15 цангового типа. В процессе работы снаряда при спуске керноприемника 2, связанного с коронкой 14 и расширителем 15, плашки 4 фиксирующего механизма скол зят по внутренней поверхности наружных труб 1 снаряда и по достижении расточки 3 утапливаются в нее выступами 8 под действием пружины 16 (фиг. 2), а породоразрушающий наконечник выходит в свое рабочее положение (при этом шпонки 17 корпуса 18 расширителя 15 заходят в клиновид ные пазы 19 ориентирующего устройст ва наружной составной трубы 1, пово рачивая корпус 18 таким образом, чт связанные с ним гибкими пластинками 20 резцы 21 расширителя 15 ориентир ются напротив гнезд 22 на нижнем то це наружной трубы 1 и выталкиваются в эти гнезда коронкой 14 (фиг. 1 Однако пружина 23 не может вытолкнуть выступы 9 плашек 4 и окна 6 (фиг. 2), так как последних в подавляющем числе случаев может не оказаться напротив выступов 9 плашек 4 После этого снаряд устанавливают на забой скважины и уступами 24 керноп емника 2 выступы 8 плашек 4 оказыва ются прижатыми к верхней закраине расточки 3 наружной трубы 1, а выст пы 9 плашек - зажатыми уступами 24 керноприемника 2 (фиг. 2). При вклю чении вращения наружных труб 1 керноприемник 2 не вращается так, как нижняя его часть, оканчивающаяс коронкой 14, опирается на забой и сцеплена с ним, в результате чего в какой-то момент окна 6 оказываются напротив выступов 9 плашек 4, и сразу же при совместном действии пружины 23 и нажима уступов 24 керноприменика 2 на скосы 5 выступы 9 плашек 4 утапливаются в окна 6 (фиг.З) , При этом, с наличием ответных скосов 13 на уступах24 керноприемника 2 выход выступов 9 плашек 4 в окна 6 существенно облегчается скольжением скосов 13 по скосам 4 (фиг. 4), а при вращении в процессе бурения за счет скосов 5 и контакта скошенных боковых ребер 25 выступов 9 плашек с ответными закраинами 26 окон 6 производится, помимо зацепления наружной трубы 1, с керноприемником 2, еще и центрирование верхнего конца последнего в снаряде, уменьшающее деб-аланс и биение снаряда при его вращении (фиг. 5). Сам же снаряд, со всеми составляющими его элементами, вращается как единая жестко зафиксированная и сцентрированная как в осевом направлении, так и в плоскости вращения система. По завершени бурения при подъеме съемной керноприемной части 2 вмес- ; те. с породоразрушающим наконечником плашки 4 выводятся из зацепления с расточкой 3 и окнами 6 (фиг. 6) наружной трубы 1 и, с помощью опущенного на канале ловителя, производится подъем схемной части 2 на устье скважины. При этом ловителем захватывается и приподнимается головка 27 серьги 12, штифт 11 которой, нажимая на косые прорези 10, сжимает плашки 4, преодолевая сопротивление пружин 16 и 23, и освобождает плашки 4 от взаимодействия их с наружной трубой 1 (фиг. 7). Труба 2 при этом также поднимается вместе с коронкой 14, освобождая резцы 21 расширителя 15, которые, в свою очередь, выходят из гнезд 22, устремляясь от периферии к центру, и расширитель 15, зависнув своим корпусом 18 на буртике 28 керноприемника 2, также поднимается вверх к устью скважины. Выполнением скосов на нижних торцах плашек фиксирующего механизма снаряда и ответных скосов -на керноприемнике достигается повышение надежности выхода съемной части в рабочее положение, уменьшение деОаланса и биения снаряда за счет центрирования в нем, что увеличивает долговечность нижней части снаряда. Кроме того, скошенные нижние торцы плашек фиксирующего механизма способствуют более надежному зацеплению их с нижними уступами продольных пазов (окон) на наружной трубе и более эффективному удержанию съемной части от перемещения ниже предназначенного для нее рабочего положения в снаряде, а также исключает необходимость наличия дополнительных приспособлений для центрирования съемной части снаряда внутри наружных труб при вращении его.

Формула изобретения

Буровой снаряд по авт. св. № 746083, отличающийся

тем, что, с целью повышения нгщежности работы за счет центрирования съемной части в колонне труб, на нижних торцах плашек и соответствукядих им поверхностях керноприемника выполнены скосы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

16

;

J-x(

12

11

г .

12