Колонковый снаряд Советский патент 1983 года по МПК E21B25/00 

- .

Изобретение относится к горному делу, к средствам для геолого-разведочного бурения с отбором керна. Известны колонковые снаряды с корпусом, коронкой и вибратором на переходнике И.

Известен также снаряд, где поперечные ко- лебания в корпусе обеспечивают высокий выход керна и эффективное разрушение породы буровым наконе шиком, содержащий корпус с буровым наконечником и переходником, а также вибратор в виде двух закрепленных одним кондом на переходнике внбрируюп х цементов, расположенных симметрично относительно, отверстия осевой трубкв и образующих плоский диффузор 2.

Однако вибрирующие элементы в виде свободноДодвешенных грузов усложняют конструкцию и снижают надежность, так как шарнирные соединения их с переходником подвержены разрушению или заклиниванию в потоке промывочной жидкости.

Целью изобретения является упрощенце конструкции и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержащем корпус с буровым наконечникок и переходником, а также вибратор в виде двух закрепленных одним концом на переходнике вибрируюш:их элементов, расположенных (Жмметрично относительно отверстия осевой трубки и образующих йлоский диффузор, вибрирующие элементы выполнены в виде упругих пластин переменного сечения с изогнутыми к цент10ру отверстия осевой трубки концами, при этом пластины имеют наибольшее сечение у изогнутого конца, а наименьшее - у закрепленного конца.

15

На чертеже изображено Предлагаемое устройство.

Устротство содержит корпус 1, переходник 2, осевую трубку 3 внбратора, соосную с корпусом снаряда, пластины - вибрирую20щие элементы 4, буровой наконечник 5.

Пластины 4 вибратора выполнены из стали и жестко прикреплены к переходнику 2 посредством сварки. Свободные концы 6 39 пластин изогауты в сторону отверстия 7 осевой трубки 3 и образуют плоский диффузор. Сечение пластин 4 у закрепленного конца наименьшее, а у изогаутого наибольшее. . Снаряд работает следующим образом. Промывочная жидкость, подаваемая в снаряд, через трубку 3 поступает в полость, где размещены пластины 4 вибратора, и вОзбуждает в последних поперечные волны в ви деформаций изгиба. Через переходник 2 такие же деформации передаются колонковой трубе и буровому наконешику (коронке). Торец бурового наконечника под действием зтих деформаций отклоняется от продольной оси снаряда радиально, то в одну, то в другую сторону, при этом он воздействует на забой только частью своей площади, в результате чего месте контакта коронки с забоем увеличивается удельная осевая нагрузка. Увеличение удельной осевой нагрузки снижает энергоемкость процесса разрушения породы. Приложение переменной нагрузки по кольц забоя будет создавать в породе также да- . формации сжатия и разжатия, т.е. будут возбуждаться волны, которые будут затухающ ми из-за большой массы породы. Таким обра зом, интенсификация процесса разрушения породы на забое скважины достигается за сче о„, увеличения удельной осевой нагрузки, приращения линейной скорости коронки вследствие радиального перемещения ее торца и за счет переменных напряжений в породе забоя. Поперечные волны не вызывают касательны напряжений в промывошой жидкости, находя щейся внутри снаряда, и не оказывают вредного воздействия на процесс кернообразования (т.е. не приводят, к истиранию керна и тем самым к снижению процента его выхода). Вибратор колонкового снаряда возбуждается промывочной жидкостью. Количество промывочной жидкости, необходимое для работы колонкового снаряда, может выдерживаться при данной конструкции вибратора минимальным. Это существенно в том отношении, что при использовании любого бурового наконечника увеличение количества промывочной жидкости снижает технико-зкономические показатели бурения. Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий корпус с. буровым наконечником и переходником, а также вибратор в виде двух закрепленных одним концом на переходнике вибрирующих элементов, расположенных симметрично относительно отверстия осевой трубки и образующих плоский диффузор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, виб- рирующие элементы выполнены в виде упругих пластин переменного сечения с изогнутыми к центру отверстия осевой трубки концами, при этом пластинь имеют наибольшее сечение у изогнутого конца, а наименьшее -. у закрепленного конца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 209350, toi. Б 21 В 4/14, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 459572, кл. Е 21 В. 4/14, 1973 (прототип).