Буровой снаряд

(19) (И) Е 21 В 25 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВУ АВТОРСИ с у и э учно-исследо азведочный и да во 9 360341ик 1971. 3661219,ик, 1972 к ротс тел сме шар АРЯД, содержах труб иизвлетруб съемную ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(71) 7 уркмэнский нвательский геологорститут(54)(57) БУРОВОЙ Сщий колонну бурилькаемую через колон ть с .породораэрушающим наконечком и корпусом с расширителями, двигаемыми подвижным распором злом фиксации его в .колонне труб лементами передачи момента силы,л и ч а ю щ и й с я тем, что, целью повышения прочности снарядля бурения с оптимальной осенагрузкой, он снабжен подпруенной относительно корпуса втули шарнирно соединенными с кором рычагами, при этом расширнн нижней частью установлены налке с возможностью поворота отно ельно последней и аксиального щения вместе с ней, а верхней нирно соединены с рычагамиИзобретение относится к горномуделу, к средствам для бурения сотбором керна, извлечения его наповерхность через колонну труб иодновременной сменой породораэрушающего наконечника,Известны буровые снаряды, содержащие колонну бурильных труб иизвлекаемую через колонну съемнуючасть с керноприемником и породораэрушающим наконечником в виде раздвижной коронки 1Недостатком данного снаряда является сложность соединений между частями раздвижной коронки и .вследствие этого низкая надежностьпри установке .его в рабочее положение на забое,Известны буровые снаряды, гдесъемный керноприемник наряду скольцевой коронкой имеет раздвижныерасширители, содержащие колонну .бурильных труб и извлекаемую черезколонну труб съемную часть с породораэрушаюшим наконечником и кор"пусом с расширителями, раздвигае"мыми подвижным распором с узлом Фиксации его в колонне труб и элементами передачи момента силы 2 .Использование породоразрушающегонаконечника с расширителями упрощает конструкцию, но в то же времятребует для бурения большей осевойнагрузки вследствие увеличения площади кольцевого забоя, Однако достижению оптимальных величин препятствует недостаточная прочность шарнирных соединений расширителей скорпусом,Целью изобретения является новышение прочности снаряда для обеспечения бурения с оптимальнымиосевыми нагрузками.Указанная цель достигается тем,что известный буровой снаряд снабжен подпружиненной относительно корпуса втулкой и шарнирно соединенными с корпусом рычагами, при этомрасширители нижней частью установле"ны на втулке с возможностью поворота относительно последней и аксиального смещения вместе с ней, а верхней - шарнирно соединены с рычага"миеНа фиг, 1 показан буровой снаряд, продольный разрез, в рабочемположении), на фиг, 2 - расширители,продольный разрез,(в транспортномположении); на Фиг, 3 - сечение А-Ана фиг. 1.Буровой снаряд состоит из колонныбурильных труб 1 и съемной части,включающей корпус 2 с породоразрушающим наконечником 3, расширители4, подвижный распор 5 расширителей.узел б Фиксации корпуса в колонне,элементы ,шлицы) 7 дляпередачимомента силы от колонны к корпусу,втулку 8, пружину 9, рычаги 10, 10 Корпус 2 выполнен полым и имеет продольные пазы 11, в которых установлены расширители 4 и рычаги 10. Расширители 4 имеют в верхней части пазы 12, а в нижней части выступы 13. Рычаги 10 своими верхними кон.цами соединены шарнирно с корпусом 2 посредством осей 14. На нижнем конце каждого рычага имеется цапфа 15, сопрягающаяся с пазом 12 расширителя 4. Ниже продольных пазов 11 вполости корпуса 2 установлена втулка 8, .которая имеет на своем верхнем торце пазы 1 б, сопрягающиеся с выступами 13 расширителей 4. Втулка под" пружинена относительно корпуса 2 пружиной 9 сжатия, установленной в корпусе с предварительным сжатием,Узел б фиксации имеет корпус 17, ступенчатый шток 18 с клапаном 19, и шары 20. Между корпусами 2 и 17. установлена пружина 21 сжатия. Колонна труб 1 имеет в нижней части посадочное место, ограничивающее перемещение съемной части снаряда внизи обеспечивающее передачу моментасилы от. колонны буровому наконечнику и расширителям, Для этого посадочное место имеет упор 22, кольцевуюканавку 23 под шары 20 и пазы шлицевого соединения 7. На нижнем срезе 30 колонны имеется конусная проточка 24,Снаряд работает следующим образом.Перед спуском съемной части снаряЗ 5 да в колонну снаряд переводится втранспортное положение . Для этого -шток 18 перемещают вверх, а расширители 4 устанавливают в пазы 11.При этом шары 20 перемещаются в полость радиальных отверстий корпуса17, а клапан 19 перекрывает полостькорпуса 17, Расширители 4 перемещаются в полость корпуса 2 до упорасвоих верхних частей в поверхностьполости корпуса 2, поворачиваясь 45 вокруг осей сопряжений выступов 13с пазами 16 втулки, Поворачиваютсявокруг осей 14 и рычаги 10, при этомусилием пружины 9 втулка 8 перемещается вверх и фиксирует расширите ли 5 в этом положении..Съемная часть снаряда вставляется в колонну и потоком промывочнойжидкости транспортируется вниз. После посадки корпуса.2 в посадочном 55 месте колонны давление жидкости вколонне увеличивается, так как низколонны перекрыт корпусом,2, Приэтом давление в полости корпуса ираспора 5 ниже, оно равно давлениюжидкости на забое.Под действием давления жидкостиперемещается вниз распор 5 с корпусом 17, сжимая пружину 21, Своимнижним концом распор 5 входит всопряжение с рычагами 10 и, повора чивая их вокруг осей 14, переводитрачаги в вертикальное положение. Занимают вертикальное положение и рас" ширители 4, поворачиваясь вокруг осей сопряжения упоров 13 с пазами 16, Втулка 8 при этом перемещается вниз, сжимая пружину 9, При дальнейшем движении вниз распор 5 фиксирует расширители в этом положении. Как только оси радиальных отверстий корпуса 17 и кольцевой канавки 23 колонны 1 совпадут, шары 20 переместятся в сторону канавки 23, а шток 18 переместится вниз и зафиксирует корпус 17 в колонне Клапан 19 открывается и сообщает полости распора 5 и корпуса 2 с полостью колонны 1Колонну опускают на забой и приступают к бурению. При этом корпус 2 перемещается в полость колонны 1, сжимая пружину 21, Конусная проточка колонны 24 входит в сопряжение с поверхностью расширителей и теперь вся осевая нагрузка передается через колонну труб непосредственно на расширители и породоразрушающий наконечник.Для извлечения съемной части сна" ряда на поверхность, колонну припод, нимают над забоем и в нее опускают на тросе ловитель, который в концеспуска соединяется со штоком 18.При подъеме шток 18 перемещается вверхнее положение относительно корпуса 17 и раскрепляет шары 20. Корпус17 и распор 5 при этом перемещаютсяотносительно корпуса 2 вверх. Распор5 выходит из сопряжения с расширителями 4 и рычагами 10, При дальнейшем подъеме ловителя начинает пере 10 мещаться вверх относительно колонны .1 корпус 2, Конусной проточкой 24расширители 4 утапливаются в пазах11 корпуса 2 и фиксируются в транспортном положении пружиной 9,Наличие в снаряде подпружиненнойвтулки, соединенной шарнирно с расширителями, и рычагов, соединенныхшарнирно с корпусом.и расширителями, причем с последними с возможностью осевого смещения, разгружает2 О все шарнирные соединения от осевойнагрузки колонны, При этом поперечное сечение расширителей не ослабляется, отверстиями шарнирных соединений, Все зто обеспечивает увели 25 чение осевой нагрузки, передаваемойрасширителями на буровой наконечник,а, следовательно, и увеличение механической скорости бурения.Косо едакт 5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,каз 9775/31 ТиражВНИИПИ Государственноно делам изобретений113035, Москва, Ж, РМ 03 Поо комитета СССРи открытийушская наб., д,