Буровой снаряд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) 4 Е 21 В 25/О ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСА ЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКО И ЕТЕЛЬСТВ Трудовогоитут Б. А. Носырев,ков ство СССР00, 1977.во СССР00, 1981.(57) Изобретение относится к бурению скважин и повышает эффективность работы при бурении и отборе керна. Для этого вход нагнетательного канала (НК) 6 имеет цаа(71) Свердловский орденного Знамени горный инсим. В. В. Вахрушева,ЯО 1273498 садку 8 с внутренними винтовыми канавками 9. Упругодеформируемый элемент (УДЭ) 1 О имеет зонтообразную коническую форму. Вершина УДЭ 10 обрацеца в сторону НК 6. Шток 11 УДЭ прикреплен к корпусу 3. Внутренняя поверхность камеры 5, расположенная над УДЭ 10, имеет полутороидальцую форму. Промывочная жидкость, пройдя по УДЭ 10 и через камеру 5, получит высокочастотные механические колебания. Через центральый канал 7 и колонковую трубу 1 жидкость поступает на забой скважины в зону резания породоразрушающцм инструментом. Под действием механических колебаний усилив.ется кавита- ЦИЯ ПРОМЫВОЧцой ЖИДКОСГ: В Зонсэ 1)э;эЦЦ 51. При одновременном воздец нц цородораз- сЯ рушающего инструмента э. способствует эффентиннону раэруэиеншо горнон иорони Щ и образованию керна. 2 ил.Б С:Формула изобретения 45 50 55 Изобретение относится к горному делу, а именно к бурению скважин с отбором керна.Целью изобретения является повышение эффективности работы при бурении и отборе керна.На фиг. 1 показан буровой снаряд в разрезе; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг, 1.Буровой снаряд состоит из колонковой трубы 1, соединенной с бурильными трубами 2 корпусом 3 через переводник 4. Корпус 3 выполнен с внутренней камерой 5, с входом в камеру нагнетательного канала 6 и с выходом 7 из внутренней камеры 5 в роликовую трубу 1, расположенным в центре камеры.Вход из нагнетательного канала б снабжен насадкой 8 с внутренними винтовыми канавками 9.Внутри камеры 5 размещен упругодеформируемый элемент 10 с зонтообразной конической формой, обращенной вершиной в сторону входа нагнетательного канала и с креплением посредством штока 11 к корпусу 3.Внутренняя поверхность камеры 12, расположенная над упругодеформируемым элементом 10, имеет полутороидальную форму.Снаряд работает следующим образом, С поверхности через специальный невращаюшийся сальник-вертлюг буровым насосом (не показаны) в бурильные трубы 2 подается промывочная жидкость. Через переводник 4 она доходит до насадки 8 с внутренними винтовыми канавками 9. Двигаясь вниз, часть жидкости попадает в ка. навки 9, и, двигаясь по винтовой линии, благодаря наличию сил внутреннего трения в жидкости, постепенно раскручивает весь поток промывочной жидкости по мере движения его вдоль насадки 8, Вращающийся поток промывочной жидкости выходит из насадки 8 и достигает острия упругодеформируемого элемента 10. При прохождении по элементу образуется кольцевой. поток. После прохождения упругодеформируемого элемента 10 вращающийся кольцевой поток промывочной жидкости попадает во внутреннюю камеру 5, где под действием центробежных сил поток промывочной жидкости прижимается к внутренней боковой стенке корпуса 3. В результате в центре внутренней камеры 5 образуется зона разряжения. В зону разряжения из выхода 7 устремляется часть жидкости из колонковой трубы 1. При этом во внутреннюю камеру 5 жидкость из насадки 8 поступает непрерывно, вследствие чего объем вращающегося потока возрастает и промывочная жидкость стремится выйти, в результате происходит гидравлический удар встречных потоков. Одновременно с этим давление в камере 5 возрастает, в результате чего происходитвы 5 1 О 15 20 25 30 35 40 плеск части промывочной жидкости обратно через выход 7 в колонковую трубу 1, а во внутренней камере 5 опять возникает зона разряжения и процесс повторяется с высокой частотой, достигая звукового или ультразвукового диапазонов.Кроме того, движение вращающегося потока жидкости по верхней поверхности упругодеформируемого элемента 10 также возбуждает у упругой стенки элемента 10 колебательные движения с высокой частотой Причиной возникновения колебаний упругой стенки элемента 10 является наличие разности давлений, действующих на ее верхнюю и нижнюю поверхности. Это происходит следующим образом. Со стороны движения жидкости на поверхность упругой стенки элемента 10 давление будет меньше, чем с противоположной стороны в момент гидравлического удара в камере 5, Это вызывает изгиб упругой стенки элемента О со стороны большего давления (вверх). В момент разряжения в центре камеры 5 дина. мическое давление движущейся жидкости по поверхности элемента 10, действуя на искривленную поверхность упругой стенки, распрямляет ее параллельно своему движению. После распрямления стенки элемента 10 следует очередное изгибание ее, причем частота изгибаний и разгибаний будет совпадать с частотой изменения давления в камере 5. Таким образом, промывочная жидкость, пройдя по элементу 10 и через камеру 5, получает высокочастотные механические колебания. Дальше она через выход 7 и колонковую трубу 1 поступает на забой скважины в зону резания породоразрушающим инструментом. Под действием механических колебаний усиливается кавитация промывочной жидкости в зоне резания, При одновременном воздействии на нее породоразрушающим инструментом это способствует эффективному разрушению горной породы и образованию керна. Буровой снаряд, содержащий колонковую трубу, соединенную с бурильными трубами корпусом, выполненным с внутренней камерой,с входом в камеру нагнетательного канала и с выходом из камеры в колонковую трубу, а также размещенный в камере упругодеформируемый элемент, установленный с возможностью колебаний под дей. ствием потока нагнетаемой жидкости, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения эффективности работы при бурении и отборе керна, вход нагнетательного канала снабжен насадкой с внутренними винтовыми канавками, а упругодеформируемый элемент выполнен с зонтообразной конической формой, обращенной вершиной в сторону входа1273498 А-А Составитель В. Акслер а Техред И. Верес Корр Тираж 548 Подп ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушскаи наб., д. 4 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнектор О. Луговаисное ор М. Бандур399/25ВНИИ Реда Зака 4 нагнетательного канала и скреплен штоком с корпусом, при этом расположенная над упругодеформируемым элементом внутренняя поверхность камеры имеет полутороидальную форму, а выход из камеры в колонковую трубу расположен в центре камеры,