Эжекторный снаряд

Союз Советских Социалистнчесмих Республик(51)М. Кл.з Е 21 В 21/08 Государственный комитет СССР но делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретенияСпециальное конструкторское бюро Всесоюзного прожшленногообъединения "Союзгеотехника"(54 ) ЭЖЕКТОРНЫЙ СНАРЯД рывка ) 1 Изобретение относится к буровойтехнике и касается вспомогательного инструмента для бурения скважин, а именно эжекторного снаряда для повышения выхода керна при бурении5Известен эжекторный снаряд; содержащий корпус, насадку и диффузор, обеспечивающий при дохождении до забоя режим прямой промывки скважины и соответствующую эффективную очистку скважины от шлама, а затем в начальный период рейса - переход на призабойную обратную циркуляцию потока.Это устройство представляет собой буровой эжектор с перемещакщимися в вертикальном направлении друг относительно друга корпусом и диффуэором, что достигается путем введения в конструкцию шлицевого разъема.20При 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 про 30 Данный буровой эжектор обладает следукщими недостатками:1. Периодические раскрытия и смыкания шлицов при перекреплениях шпинделя станка и вызванные этим изменения направления потока приводят к заклинкам керна в колонковой трубе и резкому уменьшению длины рейса.2. В случае прихватов снаряда отрыв его от забоя в 9 зможен лишь с прямой промывкой; при наполненной керном колонковой трубе прохождение промывочного потока через последнюю затруднено или вообще невозможно. Кроме того, конструкция сложна в изготовлении и эксплуатации.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является эжекторный снаряд, содержащий корпус с выходными отверстияйи, верхний переходник с насадкой, диффузор, камеру разряжения, расположенную в корпусе эолотниковую втулку-переключатель с осевым и радиальными каналами и нижний переходник, соединенный с корпусом и имеющий осевой канал. В этом снаряде переключение с прямой промывки на обратную осуществляется изиенением подачи промывочной жидкОсти, 840280которая перемещает золотниковуювтулку с йасадкой в осевом направлении 2 1.Данная конструкция также обладаетсйедующими недостатками,Однако известный эжекторный снарядненадежен в эксплуатации, что связано с зашламованием каналов и обусловленным этим увеличением перепададавления в устройстве, приводящим ксамопроизвольному переключению режима промывки.Кроме того, в процессе бурения сприменением подобного устройства необеспечивается стабильность эжектируемогопотока, вследствие самопроизвольных осевых перемещений насадки,в результате. колебаний давления промывочной жидкости и продольных вибраций снаряда. Особенно ненадежнатакая схема при гидроударно-эжекторном бурении, при котором имеют место значительные динамические реактивные усилия от гидроударника.Цель изобретения - повышение надежности работы эжекторного снаряда.Поставленная цель достигаетсятем, что золотниковая втулка-переключатель жестко соединена с нижним переходником и имеет дополнительныйпродольный канал, сообщающий осевойканал нижнего переходника с камеройразряжения, а корпус соединен снижним переходником с возможностьюповорота относительно последнего иимеет ограничитель поворота, причем,диффузор установлен в осевом каналезолотниковой втулки-переключателеи жестко связан с ней, а радиальныеканалы золотниковой втулки-переключателя и выходные отверстия корпусавыполнены с возможностью сообщенияпри повороте корпуса относительнопереходника, а также тем, что корпусимеет прорезь, а ограничитель поворота выполнен в виде стопорногоштифта, закрепленного во втулкепереключателе и установленного в прорези корпуса.На фиг. 1 показано устройство,общий вид в разрезе; на фиг, 2 - сечение Л-л на фиг. 1; на фиг. 3 - видБ на фиг. 1.Эжекторный снаряд содержит верхний переходник 1, на нижнем концекоторого имеется насадка 2. Переходник 1 имеет резьбы для соединенияс бурильными трубами и корпусом 3.В корпусе 3 выполнены выходныеотверстия 4 и прорезь 5, вдоль которой по дуге перемещается стопорныйштифт б, жестко закрепленный нижнимконцом в золотниковой втулке-переключателе 7. Штифт б ограничиваетповорот относительно корпуса 3 золотниковой втулки-переключателя 7до определенной величины. В нижнейчасти корпуса имеется резьба 8 сбольшим шагом для его соединения60 Формула изобретения 1. Эжекторный снаряд, содержащий корпус с выходными отверстиями, верхний переходник с насадкой, диффузор, камеру разряжения, расположенную в корпусе золотниковую втулку-перес золотниковой втулкой-переключателем 7, которая, в свою очередь, жестко связана с нижним переходником9, имеющим осевой канал 10.Золотниковая втулка-переключатель 7 имеет осевой канал 11, в котором установлен диффузор 12. Вовтулке-переключателе 7 выполнен до,полнительный продольный канал 13,сообщающий осевой канал 10 с камерой14 разряжения. Осевой канал 11 черезрадиальные каналы 15 сообщается приповороте, корпуса 3 с выходными отверстиями 4 в корпусе 3.Эжекторный снаряд работает следующим образом.15 Собранный (фиг.1) снаряд с присоединенной к нему колонковой трубой и коронкой не показаны) опускается в скважину. Перед забоем в зоне скопления шлама включается про" 20 мывочный насос. Промывочная жидкостьчерез бурильные трубы проходит вснаряд и, так как радиальные каналы15 золотниковой втулки 7 закрыты,поступает через каналы 13 и 10 5 внутрь колонковой трубы, осуществляяпромывку забоя от шлама. После этоговключается вращение снаряда, и онприжимается к забою с нормальной осевой нагрузкой, В результате этогоосуществляется доворачивание корпуса 3 относительно золотниковой втулки-переключателя 7, радиальныеканалы 15 совмещаются с выходнымиотверстиями 4 корпуса 3, и конструкция начинает работать как эжектор.В необходимых случаях (например,после разбурки керна, оставленногов скважине, в конце нормального рейса для обеспечения надежной заклинки керна, в некоторых аварийных си туациях и т.д,) для обратного переключения снаряда на режим прямойпромывки. корпус 3 следует повернутьна четверть оборота влево, при этомдостигается перекрытие радиальных 45 каналов 15 и отверстий 4 и промывкавновь 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 сна,ряда.Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется его надежностью в эксплуатации,840280 10 Фиг Я ВНИИПИ Гираж 627 аэ 4696/41Подписное ключатель с осевым н радиальными каналами и нижний переходник, соединенный с корпусом и имеющий осевойканал, о т л н ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежностиработы снаряда, золотниковая втулка"переключатель жестко соединена снижним переходником и имеет дополнительный продольный канал, сообщающийосевой канал нижнего переходника скамерой разряжения, а корпус соединен с нижним переходником с возможностью поворота относительно последнего и имеет ограничитель поворота,причем, диффузор установлен в осевом канале золотниковой втулки-переключателя и жестко связан с ней, арадиальные каналы золотниковой втулки-переключателя и выходные отверстия корпуса, выполнены с возможностью сообщения при повороте корпуса,относительно переходника,2. Снаряд по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что корпус имеет прорезь, а ограничитель поворота выполнен в виде стопорного штифта,закрепленного во втулке-переключателе и установленного в прорези корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9335365, кл. Е 21 В 21/00, 1970.2, Технические средства для бурения скважин с обратной призабойной циркуляцией провивочной жидкости. Обзор, М., ВИЗМС, 1976, с. 35-37. Филиал ППП фПатент",г.ужгород,ул.Проектная,4