Колонковый снаряд

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советския Социалистических Республик(22) Заявлено 010374 (2 ) 2000915/22-03с присоединением заявки Мф(51) М. Кл.Е 21 В 25/00 Е 21 В 21/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИ(54) КОЛОНКОВЫЯ СНАРЯД Изобретение относится к области бурения, а именно к устройствам для отбора керна и шлама при бурении скважин различного назначения.известны устройства для однонременного отбора керна и шлама, включающие корпус, керноприемную камеру и шламосборник, применяемые для бурения с использованием промывочной жидкости, удельный вес которой не превыша ет удельный нес проходных пород Г 1 .При бурении с тяжелой промывочной жидкостью, заполняющей призабойную часть скважины и имеющей удельный вес больше удельного веса проходимых 15 пород, указанные устройства обладают тем недостатком, что не разделяют керн и шлам в процессе бурения, чем не исключается эаклинивание керновым материалом керноприемной камеры; не 20 обеспечивается отбор шлама иэ затрубного пространства и транспортировка его на поверхность; не обеспечивается перемешивание тяжелой жидкости и не создается местная циркуляция в при забойной зоне; не исключается переМешивание тяжелой жидкости с промывочной жидкостью и не предохраняется тяжелая жидкость от вымывания ее на поверхность. 30 Изнестен также колонконый снаряд,включающий корпус со шнеком левоговращения на внешней поверхности, породоразрушающий инструмент, керноприемник, полую спускную штангу и ннутренний шламосборник с впускным отверстием 2,Такой снаряд обеспечивает обратнуюпризабойную циркуляцию буроной жидкости (в том числе и тяжелой) и одновременный отбор керна и шлама проходимых пород.Однако снаряд обладает тем недостатком, что при бурении скважины сиспользованием гидравлических забойных двигателей для вращения снарядаподаваемая через привод. двигателейжидкость вымывает тяжелую жидкостьс забоя, из-за чего ее уровень в скважине будет снижаться и вынос шлама( его величина н тяжелой жидкости ) небудет происходить в шламосборнике.Поэтому данный снаряд не обеспечивает улавливание шлама в пространстве между снарядом и стенками скважины,а также не улавливает весь шлам новнутреннем шламосборнике,Целью изобретения является предотвращение вымывания тяжелой жидкостис забоя скважины при бурении забойными гидравлическими двигателями и повышение процента выноса шлама и керна,Указанная цель достигается тем,что колонковый снаряд снабжен дисковым отражателем и дополнительным шламосборником, установленным на корпусевыше шнека, а в спускной штанге выполнены боковые промывочные отверстияФпричем дисковый отражатель установлен между промывочными отверстиямии дополнительным шламосборником, выполненным в виде верхней и нижней 10камер с входными отверстиями ступенчатого сечения, сообщающими их свнутренним шламосборником, а такжетем, что внутренний шламосборникснабжен центробежным регулятором 15и лепестковой манжетои, перекрывающей его впускное отверстие,причем,лепестки манжеты имеют щелевидныеотверстия и связаны с регулятором,а керноприемник выполнен в виде проволочного каркаса, расстояние междусоседними продольными образующимикоторого не превышает диаметра керна,На чертеже представлен предлагаемый колонковый снаряд, общий вид.Колонковый снаряд состоит из корпуса 1 со шнеком 2 левого вращенияна внешней поверхности и с инструментом 3 на его нижнем конце.К верхнему концу корпуса 1 прикреплен переаодник 4 с внешним шламо- ЗОсборником 5, выполненным в виде верхней б и нижней 7 камер с отверстиями9 ступенчатого сечения для перетокажидкости, сообщающими их с внутренним шламосборником 8. В корпусе 1 35расположен керноприемник 10, выполненный в виде проволочного каркаса,расстояние между соседними продольными образующими которого не превышает диаметра керна, 40Внутренний шламосборник 8 в нижнейчасти имеет отстойник 11 и впускныеотверстия 12, которые перекрываютсялепестками манжеты 13, каждый лепесток которой имеет щелевидное отверстие 14 и связан тросиком 15 с центробежным регулятором 1 б.Внутри керноприемника имеются кернозахватывающие элементы 17.К верхнему концу переводника 4присоединена спускная штанга 18 с 50продольным каналом 19 и боковыми промывочными отверстиями 20 для выходапромывочной жидкости от выше расположенного забойного гидравлическогодвигателя не показан).55Между промывочными отверстиями20 и шламосборником 5 расположен дисковый отражатель 21,Устройство работает следующим образом.В процессе разбуривания варн по- фступает в керноприемник 10, причем,за счет выполнения его в виде проволочного каркаса, обломки шлама могутвсплывать в тяжелой жидкости, уровенькоторой поддерживается в зоне отра жателя 21, Одновременно шлам поступает в шламосборники 5 и 8 через отверстия 9,для этой цели нижняя часть камеры 7 ориентируется в направлении забоя. Местная циркуляция достигается за счет шнека 2, причем успокоение турбулизации потока осуществляется дисковым отражателем 21.В процессе вращения лепестковая манжета 13 не перекрывает впускное отверстие 12 за счет работы центробежного регулятора 16, в момент же остановки манжета раскрывается и тем самым "изолирует" шламосборник 8 от ниже лежащей полости снаряда. При подъеме устройства шлам, скопившийся в шламосборниках 5 и 8 оседает на манжете 13, а жидкость выходит через отверстия 9 с кольцевыми выступами, ориентированными внутрь корпуса для удержания шлама. Возможны два варианта расположения центробежного регулятора, а именно выше или ниже уровня тяжелой жидкости. В качестве тяжелой жидкости наиболее приемлемо использование жидкостей Клирича или Рорбаха с удельным весом выше: 4,5 г/см , а в скважинах , обладаю 3щих большим температурным градиентом сплав Вудас с низкой точкой плавления (+70) .Формула изобретения1. Колонковый снаряд, включающий корпус со шнеком левого вращения на внешней поверхности, породоразрушающий инструмент, керноприемник, полую спускную штангу и внутренний шламосборник с впускным отверстием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения вымывания тяжелой жидкости с забоя скважины при бурении забойными гидравлическими двигателями и повышения процента выноса шлама и керна, он снабжен дисковым отражателем и дополнительным шламосборником, установленным на корпусе выше шнека, а в спускной штанге выполнены боковые промывочные отверстия, причем дисковый отражатель установлен между промывочными отверстиями идополнительным шламосборником, выполненным в аиде верхней и нижней камер с входными отверстиями ступенчатого сечения, сообщающими их с вйутренним шпамосборником.2. Снаряд, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутренний шламосборник снабжен центробежным регулятором с лепестковой манжетой, перекрывающей его впускное отверстие, причем, лепестки манжеты имеют щелевидные отверстия и связаны с регулятором, а керноприемник выполнен в виде проволочного каркаса, расстояние между соседними продольными образующими которого не превышает диаметра керна.791925 1. Волков А.С. и Волокитенков А.А.Бурение скважин собранной циркуляции оставитель В,Никулиехред М.Петко едактор Г.Прусо М.Демчик орре ака одписное нного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал П П атент , г. ужгород, ул. роектная,Источники информации,принятые во внимание при экспертиэеТира ВНИИПИ Государст по делам иэоб 113035, Москва, промывочной жидкости. М., "Недра",1970, с. 132-166.-2, Авторское свидетельство СССРР 588344, кл. Е 21 В 21/00, 21.08.72