Устройство для извлечения материалов из подземных формаций

(54) УСТРОЙСТВ РИАЛОВ ИЗ ПОДЗ ЛЯ ИЗВЛЕЧЕН ЫХ ФОРМАЦИЙ(57) Изобретениеделу и геологиипри опробованиитов и при скважилезных ископаемыхэффективности раобеспечения бурепроб. Устр-во вклрильную колоннуной г внешней на ый оноет 1985.ведоч.279 ГОСУДАРСТМННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМпРи Гннт сссР Н АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельство СВ 1286731, кл. Е 21 В 21/00Воздвиженский Б.И. и др. Раное бурение. М.: Недра, 1979,280. относится к горн м.б. использова родуктивных гори ной гидродобычеЦель - повышен оты устр-ва эа с ия и отбора вало ючает двойную бу центральной выд орной трубами (Т1469 1,2, гидромониторную насадку (ГМН) 10 и породораэрушающий орган 14, Концевая часть устр-ва имеет хвостовик, выполненный из двух концентрично расположенных и жестко соединенных внутреннего и внешнего патрубков (П) 5, 9, Внутренний П 5 выполнен с кольцевым упором б. Внешний П 9 имеет отверстиедля ГМН 10 и шлицевые выступы 11. Верхний конец П 9 расположен внутри конца напорной Т 2 и взаимо"., действует с ней через шлицевое соединение посредством шлицевых выступов 1 1 и шлицевых пазов 3 и через уплотнения 4 и 12, Под ГМН 10 расположена кольцевая насадка 13. При бурении скважины и опоре устр-ва на забой за счет веса Т 1,2 или усилия эадавливания сжимается пружина 8, концентрично установленная снаружи верхнего ( 139конца П 5, При этом Т 1,2 переходит в крайнее нижнее положение, а шлицевые выступы 11 выходят в крайнее верхнее положение, упираясь в верхние торцы шпицевых пазов 3. В этом положении ГМН 10 перекрывается концом Т 2. Рабочий агент подается по межтрубному пространству к кольцевой насадке 13 и с помощью породораэрушающего органа 14 керн выдается по П 5 и далее по Т 1. После окончания бурения ГМН 10 выходит из-под нижнего конца Т 2. Напорный рабочий агентраспределяется на два потока одинФормируется в ГМН 10, а другой направляется к кольцевой насадке 13,При вращении устр-ва образованной струей производится круговой или секторный размыв пород. Горная масса выдается на поверхность. 3 ил.510 Изобретение относится к горному делу,и геологии и может быть использовано при опробовании продуктивных горизонтов, а также при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.Цель изобретения - повышение эфФективности работы устройства за счет обеспечения бурения и отбора валовых проб.На Фиг. 1 и 2 представлено устройство при размыве и бурении; на фиг.3 - разрез А-А на Фиг.1.Устройство для извлечения материалов из подземных формаций состоит из двойной бурильной колонны с централь ной выдачной трубой 1, внешней напор-. ной трубы 2 со,шлицевыми пазами 3 и уплотнениями 4, внутреннего патрубка 5 хвостовика с кольцевым упором 6 и уплотнением 7, пружины 8, внешнего патрубка 9 с отверстием для гидромониторной насадки 10, шлицевыми выступами 11 и дополнительным уплотнением 12,.кольцевой насадки 13 и породоразрушающего органа, 14, например, корон ки колонкового бурения, закрепленный на торце колонны;Патрубки 5 и 9 хвостовика жестко связаны между собой, например ребрами 15. Верхний конец внутреннего пат 2рубка 5 распрложен внутри трубы 1 и контактирует с ней через уплотнения 7, например, манжеты. Пружина 8 установлена концентрично патрубку 5 и взаимодействует с кольцевым упором б, например буртом, и нижним торцом трубы 1. Верхний конец внешнего патрубка 9 расположен внутри конца напорной трубы 2 и взаимодействует с ней через шлицевое соединение с помощью шлицевых выступов 11 и шлицевых пазов 3, а также через уплотнения 4 и 12. Расстояние от нижнего торца трубы 2 внешней колонны до нижнего торца шлицевого паза 3 - не менее половины длины указанного паза. Длина каждогошлицевого выступа 11 равна ходу пружины 8, а длина шпицевого паза 3 равна двум длинам шпицевого выступа.Хвостовик с патрубками 5 и 9 установлен с воэможностью осевого перемещения относительно труб и перекрытия концом напорной трубы 2 насадки 10. Кольцевая насадка 13 расположена подгидромониторной насадкой в концевойчасти колонны.Устройство работает следующим образом.При бурении скважины и опоре устройства на забой за счет веса труб 1 и 2 или усилия задавливания пружина 8 сжимается, трубы 1 . 2 переходят в крайнее нижнее положение, а шлицевые выступы 11 выходят в крайнее верхнее положение, упираясь в верхние торцы шлицевых пазов 3, В этом положении гидромониторная насадка 10 перекрыва ется концом трубы 2. Вращение хвостовика обеспечивается за счет шлицево" го соединения.Рабочий агент подается по межтрубному пространству к кольцевой насад ке 13 и при бурении с помощью породоразрушающего органа 14 керн вьдается по патрубку 5 и далее по трубе 1 на поверхность потоками рабочего агента, например технической воды. Уплотнения 20 4 и 12 предотвращают утечки рабочего агента из межтрубного пространства, а уплотнения 7 - возможность перетока жидкости из межтрубного пространства в трубу 1 и наоборот. Таким образом, 25 при бурении весь рабочий агент с заданным расходом направляется к кольцевой насадке 13 при перекрытой гидромониторной насадке 10.30После окончания бурения скважины до заданной отметки и определения геологического разреза, благодаря изучению керна без извлечения бурового инструмента приподнимают последний над забоем скважины. При снятии нагрузки на хвостовик пружина 8 распрямляехся, телескопически вьдвигае 1- ся хвостовик за счет жесткого соеди нения патрубков 5 и 9. При этом шлицевые выступы 11 упираются в нижний торец шлицевых пазов 3, что не поз."оляет выпасть хвостовику из телескопа. В таком положении насадка 10 выходит из-под нижнего конца трубы 2.Напорный рабочий агент с пЬвьппен 45 ным расходом распределяется на два похока: один формируется в струю в гидромониторной насадке 10, а другой уходит в кольцевую насадку. При вращении устройства образованной струей производится круговой или секторный размыв пород, а горная масса вьдается на поверхность. При необходимости разрушения негабаритов или увеличения производительности гидроподъема можно снова нагрузить хвостовик с перекрытием гидромониторной насадки 10 и обеспечить выдачу размытой горной масси на поверхность.Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет обеспечить эффективное бурение скважин с гидротранспортом керна, что существенно увеличивает скорость бурения по сравнению с известными способами и обеспечивает возможность размыва пород на заданном горизонте с извлечением значительных объемов горной массы без извлечения устройства из скважины.Формула изобретения Устройство для извлечения материалов из подземных формаций, содержащее двойную бурильную колонну с центральной вьдачной и внешней напорной трубами, кольцевую насадку, расположенную в концевой части колонны, и породоразрушающий орган, закрепленный на торце колонны, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения отбора валовых проб, концевая часть устройства снабжена хвостовиком, выполненным иэ концентрично расположенных и жестко соединенных патрубков, установленных телескопически относительно вьдачной и напорной труб, при этом внутренняя поверхность нижней части напорной трубы выполнена со шлицевыми пазами, внутренний патрубок выполнен с кольцевым упором на наружной поверхности, а внешний - с отверстием для гидромониторной насадки и шлицевыми выступами на наружной поверхности, верхний конец внутреннего патрубка снабжен снаружи концентрично установленной пружиной, взаимодействующей с ее кольцевым упором и нижним торцом внутренней трубы, верхний конец внешнего патрубка установлен с возможностью перекрытия концом напорной трубы отверстия гидромониторной насадки при сжатой пружине.1469139 г 15 Фиг 2 Составитель Н.Чертовактор И.Касарда Техред,И,Ходанич Корректор С.Черт тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 Производственн Заказ 1334/36 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5