Колонковый снаряд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51), Е 21 В 25/ 0 ИСАНИЕ ТЕЛЬСТ ВТОРСИОМУ К т лГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казахский политехнический институт им. В.И, Ленина(56) 1. Максимов В.И. и Волокитен-. ков А.А, Бурение скважины с призабойной циркуляцией промывочной жидкости, Обзор У 16, ОНТИ, И., ВИЭИС, 1967, с. 20.2, Авторское свидетельство СССР У 1008407, кл. Е 21 В 21/00, 1981 (54)(57) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус с керноприемной трубой, струйный насос с питающим соплом камерой смешения с циркуляционными 801162938 и эжекторными каналами, первый изкоторых сообщает камеру с полостьюкерноприемной трубы, а второй сообщает камеру с пространством межд опусом и керноприемной трубой, оч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности работы и повышения выхода керна, каналы выполненысходящимися под острым углом по отношению один к другому, при этомсечение питающего сопла больше сечения циркуляционного канала и меньшесечения зжекторного канала, а камера смешения образована сопряженными участками каналов и выполненас дополнительным каналом, сообщающим ее с керноприемной трубой черезвход со стороны расположения циркуляционного канала.Изобретение относится к средствам для бурения с отбором керна.Известны колонковые снаряды для бурения с отбором керна, содержащие корпус с кериоприемной трубой, а так же струйный насос для создания приэабойной циркуляции промывочной жидкости Г 13Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является известный колонковый снаряд, содержащий корпус с керноприемной трубой, а также струйный насос с питающим соплом, камерой смещения и циркуляционным и эжекторным каналами, первый из которых сообщает камеру с полостью керноприемной трубы, а второй сообщает камеру с пространством между корпусом и керноприемной трубой 2. 20Для предотвращения зашламованияциркуляционного канала в конструкции известного снаряда пересмотрены элементы для промывки его посредством по ворота питающего сопла.Однако известное техническое решение не обладает необходимой надежностью в работе, так как в случае сбоя при повороте сопла оператор не может установить в каком режиме про- З 0 исходит циркуляция промывочной жидкости, что в конечном итоге ухудшает выход керна.Цель изобретения - устранение отмеченных недостатков, а именно З повышение надежности работы и повышение выхода керна. Указанная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержа щем корпус с керноприемной трубой, а также струйный насос с питающим соплом, камерой смешения и с циркуляционным и эжекторным каналами, первый из которых - циркуляционный 45 сообщает камеру с помощью керноприемной трубы, а второй - эжекторный - сообщает камеру с пространством между корпусом и керноприемной трубой, каналы выполнены сходящимися нод ост- .50 рым углом по отношению один к другому, при этом сечение питающего сопла больше сечения циркуляционного канала и меньше сечения эжекторного канала, а камера смешения образована со пряженными участками каналов и выполнена с дополнительным каналом, сообщающим ее с керноприемной трубой через вход со стороны расположения циркуляционного канала,На чертеже показан предлагаемыйколонковый снаряд,Снаряд содержит корпус 1 с керноприемной трубой 2. В корпусе 1 размещен струйный насос, содержащийпитающее сопло 3, эжекторный канал4 и циркуляционный канал 5, связывающий полость керноприемной трубы2 и пространство между трубой и корпусом 1, с камерой смешения, образованной сопряженными участками сходящихся под острым углом каналов 4 и 5.Камера 6 смешения имеет также дополнительный канал 7 соединяющий еес полостью керноприемной трубы 2 состороны расположения циркуляционного канала 5. Сечение питающего сопла 3 меньше сечения эжекторного канала 4 и больше сечения циркуляционного канала 5,Колонковый снаряд работает следующим образом.После спуска снаряда в скважинув него подается промывочный агент(например, жидкость), Жидкость из питающего сопла. 3 по эжекторному каналу 4 и циркуляционному каналу 5поступает соответственно в пространство между трубой 2 и корпусом 1 иполость керноприемной трубы 2,Суть эффекта Коанда заключается вследующем. Известно, что струя во время движения эжектирует жидкость изокружающей среды. Эта захваченнаяи унесенная струей жидкость возмещается поступлением жидкости из болееотдаленных областей, Если вблизиструи находится стенка, этот потоквозмущения ограничен, что приводит кпоявлению разности давлений с обеихсторон струи, Между стенкой и потокомобразуется зона разделительного вихря(зона разрежения). Аналогичное явление происходит со струей жидкости,входящей в камеру б смешения. Наличие с обеих сторон струи, выходящейиз питающего сопла 3, стенок эжекторного канала 4 и циркуляционного канала 5 обуславливаетвозникновениедвух. зон разделительных вихрей. Ка.нал 7, соединяя зону разделительноговихря между струей и стенкой канала5 с полостью керноприемной трубы 2,обеспечивает создание более глубокого разрежения и возникновение градиента давления, стремящегося прижатьструю к стенке канала 5. Струя изгибается и прилипает к стенке канала 5. Благодаря тому, что сечение канала 5 меньше сечения питающего сопла 3,5 часть потока промывочной жидкости постоянно поступает на забой через канал. 4.После начала бурения керн, поступающий в керноприемную трубу 2, увеличивает гидравлическое сопротивление потоку промывочной жидкости. В полости керноприемной трубы 2 повышается давление. В результате этого жидкость через управляющий канал 1 начинает поступать в зону разделительного вихря у стенки канала 5 в количестве, достаточном для его заполнения и отрыва. струи от стенки. В связи с наличием зоны разделительного вихря между струей и стенкой эжекторного канала возникает градиент давления изгибающей струи. Струя прилипает к стенке эжекторного канала 4. Сечение эжекторного канала 4 больше сечения питающего сопла 3, что вызывает зжекцию жидкости из полости керноприем" ной трубы 2 через канал 5 и управляющий канал 1, тем самым создавая восходящий поток промывочной жидкости в ней. Восходящий поток промывочной жидкости очищает зазор между керном и керноприемной трубой от частиц выбуренного шлама, кусочков керна и предотвращает возникновение самозаклинов керна, которые приводят к снижению выхода керна, скорости бурения и проходки за рейс.Применение .в снаряде для бурения эффекта прилипания струи к стенке канала; (эффекта Коанда) позволяет значительно упростить конструкцию по сравнению с известной. Обеспечивается также саморегулирование направления потока промывочного агента в керноприемной трубе, повышаются выход керна, скорость бурения и проходка на 15%.11 б 2938 Составитель В, АкслерТехред С.Мигунова Корректор ская аказ 407 аж 540венного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб д. 29 Т ВНИИПИ Государ по делам иизоб113035, Иосква,Подписное ПНП "Патент", г, У ил едактор Е. Папп ул. Проектная