Эжекторный снаряд Советский патент 1981 года по МПК E21B21/08 

(54) ЭЖЕКТОРНЫЙ СНАРЯД

1

Изобретение относится к буровой технике и касается вспомогательного инструмента для бурения скважин, а именно эжекторного снаряда для повышения выхода керна при бурении.

Известен эжекторный снаряд; содержащий корпус, насадку и диффузор, обеспечивающий при дохо кдении до забоя режим прямой промывки скважины и соответствующую эффективную очистку скважины от , а затем в начальный период рейса - переход на призабойную обратную циркуляцию потока.

Это устройство представляет собой буровой эжектор с перемещающимися в вертикальном направлении друг относительно друга корпусом и диффузором, что достигается путем введения в конструкцию шлицевого разъема.

При дохождении до забоя шлицевой разъем раскрыт, выходные отверстия корпуса эжектора перекрыты, и поток поступает через снаряд на забой (прямая промывка); при постановке на забой шлицы смыкаются, происходит совмещение выходных отверстий корпуса и диффузора, снаряд работает как обычный эжектор обратная проКивка ) 1 .

Данный буровой эжектор обладает следующими недостатками:

и резкому уменьшению длины рейса.

o отрыв его от забоя врзможен лишь с прямой промывкой; при наполненной керном колонковой трубе прохождение проклвочного потока через последнюю затруднено или вообще невозможно.

5 Кроме того, конструкция сложна в изготовлении и эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является эжекторный

0 снаряд, содержащий корпус с выходными отверстияйи, верхний переходник с насадкой, диффузор, камеру разряжения, расположенную в корпусе золотниковую втулку-переключатель с

5 осевым и радиальными каналами и нижний переходник, соединенный с корпусом и имеющий осевой канал. В этом снаряде переключение с прямой промывки на обратную осуществляется из0иенением пОдачи промывочной жидкости.

которая перемещает золотниковую втулку с насадкой в осевом направлении 2 .

Данная конструкция также обладает сйёду 01цими недостатками.

Однако известный эжекторный снаряд ненадежен в эксплуатации, что связано с зашламованием каналов и обусловленным этим увеличением перепада давления в устройстве, приводящим к самопроизвольному переключению режима промывки. .

Кроме того, в процессе бурения с применением подобного устройства не обеспечивается стабильность эжектируемогопотока, вследствие самопроизвольных осевых г(еремещений насадки, в результате колебаний давления промывочной жидкости и продольных вибраций снаряда. Особенно ненадежна такая схема при гидроударно-эжекторном бурении, при котором имеют место значительные динамические реактивные усилия от гидроударника.

Цель изобретения - повышение надежности работы эжекторного снаряда.

Поставленная цель достигается тем, что золотниковая втулка-переключатель жестко соединена с нижним переходником и имеет дополнительный продольный канал, сообщающий осевой канал нижнего переходника с камерой разряжения, а корпус соединен с

нижним переходником с возможностьюповорота относительно последнего и имеет ограничитель поворота, причем, диффузор установлен в осевом канале ЗОЛОТНИКОВОЙ втулки-переключателе

и жестко связан с ней, а радиальные каналы золотниковой втулки-переключателя и выходные отверстия корпуса выполнены с возможностью сообщения при повороте корпуса относительно переходника, а также тем, что корпус имеет прорезь, а ограничитель поворота выполнен- в виде стопорного штифта, закрепленного во втулкепереключателе и установленного в прорези корпуса.

На фиг. 1 показано устройство, общий вил в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-Л на фиг. li на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

эжекторный снаряд содержит верхний переходник 1, на нижнем конце которого имеется насадка 2. Переходник 1 /имеет резьбы для соединения с бурильными трубами и корпусом 3.

В.корпусе 3 выполнены выходные отверстия 4 и прорезь 5, вдоль которой по дуге перемещается стопорный штифт б, жестко закрепленный нижним концом в золотниковой втулке-переключателе 7. Штифт 6 ограничивает поворот относительно корпуса 3 золотниковой втулки-переключателя 7 до определенной величины. В нижней части корпуса имеется резьба 8 с .большим шагом для его соединения

с золотниковой втулкой-переключателем 7, которая, в свою очередь, жестко связана с нижним переходником 9, имеющим осевой канал 10.

Золотниковая втулка-переключатель 7 имеет осевой канал 11, в котором установлен диффузор 12. Во втулке-переключателе 7 выполнен до,полнительный продольный канал 13, сообщающий осевой канал 10 с камерой

14разряжения. Осевой канал 11 через радиальные каналы 15,сообщается при noBOpoTei корпуса 3 с выходными отверстиями 4 в корпусе 3.

Эжекторный снаряд работает следующим образом.

Собранный (фиг.1) снаряд с присоединенной к нему КОЛОНКОВОЙ трубой и коронкой (не показаны) опускается в скважину. Перед забоем в зоне скопления шлама включается промывочный насос. Промывочная жидкость через бурильные трубы проходит в снаряд и, так как радиальные каналы

15золотниковой втулки 7 закрыты, поступает через- каналы 13 и 10 / внутрь колонковой трубы, осуществляя промывку забоя от шлама. После этого включается вращение снаряда, и он прижимается к забою с нормальной осевой нагрузкой. В результате этого осуществляется доворачивание корпуса 3 относительно золотниковой втулки-переключателя 7, радиальные каналы 15 совмещаются с выходными отверстиями 4 корпуса 3, и конструкция начинает работать как эжектор.

В необходимых случаях (например, после разбурки керна, оставленного в скважине, -в конце нормального рейса для обеспечения надежной заклинки керна, в некоторых аварийных ситуациях и т.д.) для обратного переключения снаряда на режим прямой промывки корпус 3 следует повернуть на четверть оборота влево, при этом достигается перекрытие радиальных каналов 15 и отверстий 4 и промывка вновь идет через колонковую трубу.

Фиксация углового поворота золотниковой втулки-переключателя 7 и корпуса 3 обеспечивается штифтом 6.

Для повторного возврата на режим эжекции достаточно прижать снаряд к забою и включить вращение снаI ряда.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется его Нсодежностью в эксплуатации.

Формула изобретения

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Технические средства для буре5ния скважин с обратной призабойной циркуляцией прокывочной жидкости. Обзор. М. , ВИЭМС, 1976, с. 35-37.