Колонковый снаряд Советский патент 1981 года по МПК E21B25/00 

I

Изобретение относится к горному делу, в частности к конструкциям колонковых снарядов для бурения с обратной промывкой.

Известны колонковые снаряды, в которых для повышения керна из трещиноватых пород керноприемная труба снабжена эжекторным насосом fl.

Однако использование этой конструкции колонкового снаряда не устраняет полностью подклинки ку.сков керна в керноприемной трубе, несмотря на наличие в ней потока жидкости, создаваемого эжекторным насосом,

Известен также колонковый снаряд включающий корпус с переводником и породоразрушающим наконечником, керноприемную трубу,систему каналов в переводнике, обеспечивающую обратную циркуляцию жидкости через керноприемную трубу, а также механизм для создания колебаний потока жидкости в керноприемной трубе.

Наличие в известном колонковом снаряде механизма дпя создания колебаний потока жидкости в виде гидроударника, жестко связанного с корпусом, обеспечивает колебания потока жидкости в керноприемной трубе, предупреждая тем самым возникновение расклинок кусков керна, перемёщае а)1х потоком f2

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции, и передача механических колебаний породоразрушакщему наконечнику и керноприемной трубе. Последнее отрицательно сказывается на состоянии керна, приводя к дополнительному дроблению его до поступления в керноприемную трубу, в то время как основное требо вание при отборе керна из трещиноватых пород - сохранение целостности керна в момент выбуривания, уже нарушенногй сетью естественных трещин. Цель изобретения - упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем что в известном .снаряде механизм для создания колебаний потока жидкости выполнен в виде расширителя со сквоз ными радиальными каналами, установленного на переводнике в месте выхода канала из керноприемной трубы с возможностью вращения относительно него в наклонной плоскости. На чертеже изображен колонковый снаряд, разрез. Колонковый, снаряд состоит из корпуса 1, на которомсверху на резьбе крепится механизм 2 создания колебаилй потока жидкости, а снизу - породоразрушающий наконечник 3. Механизм 2 создания колебаний потока жидкости состоит из расширителя 4сферической формы и переводника 5. Установка расширителя 4 на подшипниках качения 6 обеспечивает свободное врашение расширителя 4 относительно переводника 5. Для предохранения попадания шлама в зону подшипников 6 качения используются уплотнительные кольца 7. Установка расизгрителя 4 под некоторым углом обеспечивает определенное замедление вращения его относительно переводник 5в процессе бурения. Наружная поверхность расширителя 4 армирована твердым сплавом. На наружной поверхности расширителя 4 выполнены пазы для прохода промывочной жидкости. В плоскости наибольшего наружного диаметра расширителя 4 выполнен ряд сквозных, чередующихся через определенные промежутки каналов 9. С переводником 5 жестко связана керноприемная труба 10, нижний кон которой оборудован кернорваталем 11 а верхняя - фильтром .12с обратным клапаном 13. Связь полости кернопри емной трубы 10 с затрубным простран ством осуществляется посредством ка нала 14, а промывка колонкового сна ряда промывочной жидкостью обеспе- чивается с помощью каналов 15. Установка расширителя 4 под неко рым углом, выбор определенного коли чества каналов 9 на нем позволяют рационально регулировать время пол ного открытия и закрытия полости к ноприемной трубы 10,сохраняя преоб дающим перемещение кусков керна вв по керноприемной трубе 10. Работает колонковый снаряд следуюим образом. В процессе бурения промывочная идкость, поступая в колонковый наряд через каналы 15,в зоне поодоразрушающего наконечника 3 деится на два потока: основная частьыносит шлам в затрубное пространтво, меньшая часть обеспечивая звешивание кусков керна, движетя по керноприемной трубе 10, аналу 14, каналам 9 до слияния с основной частью потока. При передаче осевой нагрузки наконечнику 3 и расширителю 4 куски керна 16, увлекаемые меньшей частью потока жидкости, поступают в керноприемную трубу 10. Прерывание потока жидкости в керноприемной трубе 10 возникает при периодическом совпадении каналов 9 расширителя 4 с каналом 14 и обеспечивается за счет разности скоростей вращения переводника 5 и разрушающего кольцевой уступ породы расширителя 4, причем при колебаниях потока жидкости в керноприемной трубе 10, сохраняется преимущественное движение кусков керна вверх по керноприемной трубе 10. На общем видепредлагаемого колонковог;о снаряда отверстие 9 расширителя 4 совпадает с отверстием 14 переводника 5. Такое конструктивное о.формление предлагаемого колонкового снаряда обеспечивает колебания только.потока жидкости в керноприемной трубе,сохраняя плавную, без вибрации работу породоразрушающего наконечника на забое скважинь. Устр анение механическихколебаний, колонкового сйаряда .сохраняет целост.ность Столбика керна в момент аыбуривания, повышая эффективность использования колонкового инструмента подобной конструкции в глубоком бурении. Предлагаемый колонковый снаряд позволяет повысить вынос керна -из трещиноватьк пород в среднем на 20% по сравнению с известными конструкциями колонковых снарядов с одновременным повышением качества кернового материала. Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий корпус с переводником и породоразрушающим наконечником, керноприемную тру