Буровой снаряд Советский патент 1982 года по МПК E21B7/24 

(5) БУРОВОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к буровойтехнике, в частности к буровым снарядам, предназначенным для отбора породы одновременно с углублением и .креплением скважины обсадными труба ми, преимущественно ударным и виброударным способами, По основному авт.св. К 69296 известен буровой снаряд, включающий переходник, тяговый канат, породоприемный стакан и подпружиненные рычаги одни концы которых установлены в осевом шарнире переходника, а другие связаны гибкой связью с тяговым канатом 1. Недостатком этого бурового снаряда является ненадежность его закрепления в обсадных трубах. Имеют место случаи, когда буровой снаряд заклинивается в трубах так сильно, что его извлечение из скважины возможно только одновременно с колонной обсадных труб Заклинивание снаряда обусловлено тем что при его постановке на забой продольная ось снаряда занимает произвольное положение относительно оси обсадной колсЫны. В случае совпадения оси снаряда с осью обсадной колонны, т.е. в случаеих концентричного рас- полокения, процесс закрепления и раскрепления бурового снаряда в трубах осуществляется успешно. Однако во многих случаях буровой снаряд при постановке его на забой занимает неконцентричное обсадной колонне положение или „отклоняется на незначительный угол от вертикали и в диаметральной плоскости.образуется различная величина зазоров между рычагами закрепления снаряда и стенками обсадной трубы. В связи с этим независимые друг от друга рычаги закрепления снаряда занимают разлицные углы наклона, при забивке снаряда один из рычагов проваливается ниже горизон-. тальной плоскости и заклинивает. Цель изобретения - повышение эффективности работы снаряда путем обес пемения синхронности перемеидения рымаговзакрепления относительно оси снаряда. Указанная цель достигается тем, что бурйвой снаряд снабжен цилиндром К которому прикреплен канат, а переходник - штоком с поршнем, размещенным в цилиндре, при этом цилиндр свя зан с рычагами посредством шарнирных тяг. , На фиг. 1 изображен буровой снаряд, закрепленный в нижней части обсадных труб, разрез; на фиг. 2 - то же, при спуске и подъеме в обсадных трубах; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1 . . Буровой снаряд состоит из породоприемного стакана 1 с переходником 2 рычагов 3, одни концы которых установлены в жестко соединенном с переходником 2 шарнире 4 с возможностью синхронного поворачивания рычагов 3 в вертикальной плоскости симметрично оси снаряда на .величину, ограниченну жестко соединенным с шарниром k осно ванием штока 5, на верхний конец которого навернут пбршень 6. На шток 5 наса){ен с возможностью осевого перемещенияцилиндр 7, находящийся под воздействием давления цилиндрической пружины 8, которая установлена в , кольцевом пространстве между штоком и цилиндром 7 и упирается своим нижним концом в дно цилиндра 7, а верхним - в поршень 6. Цилиндр 7 соедине с рычагами 3 при помощи жестких тяг и шарниров 10 и 11, устанёвленных на свободных концах рычагов 3 и боковой поверхности цилиндра 7 соответственно, и-подвешен на тяговом канате 12 бурового снаряда. Буровой снаряд работает следующим образом. В собранном виде снаряд вывешивае ся лебедкой бурового стакана над устьем скважины и опускается на канате 12 в обсадных трубах 13 до упора в их башмак 1 или в з,абой скважины. При этом под действием веса бурового снаряда пружина 8 сжимается и рычаги 3, поворачиваясь вокруг оси шарнира 4, занимают верхнее крайнее положение, которое не препятствует сво бодному движению снаряда в обсадных трубах 13. После постановки бурового снаряда на башмак It или на забой скважины и ослабления каната 12, т.е после снятия усилия, сжимающего пружину 8, давление последней поворачивает рычаги 3 вниз и с силой расклинивает их в обсадных трубах 13. Затем по известным схемам ударного или вибрационного способов бурения в грунт внедряют(обсадные трубы 13 вместе с закрепленным в них буровым снарядом. Рейсовая величина внедрения обсадных труб 13 с буровым снарядом в грунт определена геолого-техническими требованиями, предъявляемыми к проходке скважин, и не превышает длины породоприемного стакана 1, После внедрения обсадных труб 13 с буровым снарядом на рейсовую величину последний от- . крепляют от обсадных труб 13, осущест вляют натяжение каната 12 лебедкой бурового станка, установленной на поверхности. При натяжении каната 12 рычаги 3 поворачиваются вокруг оси шарнира вверх до упора в основание (итока 5 и занимают фиксируемое положение, не препятствующее свободному извлечению бурового снаряда на поверхность. Причем при спуске и подъеме бурового снаряда в обсадных трубах 13 сила натяжения каната 12 и сила сжатия пружины 8 равны весу бурового снаряда. Пружина 8 подбирается в соответствии с весом бурового снаряда так, чтобы под действием веса последнего пружина сжалась настолько, чтобы рычаги 3 заняли крайнее верхнее Ликсируемое положение. В этом положении обеспечивается свободное продвижение бурового снаряда в обсадных трубах 13. Все рычаги 3 заклиниваются с одинаковой силой и имеют одинаковую величину хода в вертикальной плоскости независимо от положения снаряда в момент его постановки на башмак труб. Обеспечивается это тем, что движение рычагов 3 взаимосвязано жесткими тягами 9 которые способствуют их синхронному движению. Поэтому при постановке бурового снаряда на башмак даже с первоначальным отклонением снаряда от оси обсадных труб при закреплении в последних буровой снаряд центрируется рычагами 3. Ликвидация мертвых заклинок, связана с необходимостью извлечения обсадных труб из скважин. А это при бурении в морских условиях равносильно потеое скважины. Формула изобретения Буровой снаряд по авт.св. № 69296, тличающийся тем, что.