Буровой снаряд

(51)4 Е 21 В 25 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ адноельского инстит едочно СССР1980.ССР197.8.(71) Сургутское отделение 3Сибирского научно-исследоваи проектно-конструкторскогота технологии глубокого разбурения,(57) Изобретение относится к горномуделу и предназначено для буренияскважин с отбором керна. Цель - повьппение надежности работы и качествапробы породы, Для этого привод вращения корпуса (К) снаряда выполненв виде гидравлической турбины, Настаторе 13 турбины закреплен пакер23, а полость 25 низкого давлениятурбины сообщается через каналы 27с надпакерным пространством, полостью пакера 23 - с рабочей полостью26 гидравлического механизма подачи3 1509508 4К. Для создания местной циркуляпии боприемная часть в виде керноприемпроь 11 вочной жидкости служит эабой- ника с кернорвателем и подвижной ный насос в виде винтовой рабочей пробкой. При вращении К снаряда с пружины 28, кинематнчески связанной породоразрушающим наконечником бус валом 18, и нагнетательной трубы ровой раствор выходит из каналов 27 29. Всасывающая полость ЗО,насоса во внешнее пространство, разжимает через каналы 3 1 сообщается с внешним пакер 23 и создает осевую нагрузку подпакерным пространством и шламо- давлением на поршень 16 механизма приемной трубой (ШПТ) 10, Нагнета подачи. Очистной агент через каналы тельная полость 32 насоса сообщается, 31 закачивается насосом из ШПТ 10 с полостью К. Соединение ШПТ 10 с К в нагнетательную трубу 29, а затем выполнено подвижным в плоскости вра" через каналы, сообщающие К с полостью щения за счет установки упорного под, - в пространство К,и поступает к шипника, Внутри К установлена про забою. 1 э.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к горному 20делу, к средствам для бурения скважин с отбором керна,Цель изобретения . - повышение надежности работы и качества пробыпороды. 25На. фиг. 1 показана, нижняя часть,бурового снаряда; на фиг, 2 - верхняя часть бурового снаряда; на фиг.3 -сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1. 30Буровой снаряд содержит корпус 1выполненный в виде колонкового снаряда, образованного наружной трубой с породораэрушающим наконечйиком2 и с переводником 3, Внутри корпуса1 установлена пробоприемная часть ввиде керноприемника 4 с кернорвателем 5 и подвижной пробкой 6. Керноприемник 4 закреплен посредствомподшипниковой опоры 7 и имеет внутришаровои клапан 8, над которым расположены каналы 9. Колонковый снарядпосредством переходника 3 соединен сприводом вращения корпуса, забойнымгидравлическим механизмом подачи кор 45пуса и шламогриемной трубой 10, имеющей в верхней части перекрытие обратным клапаном отверстия 11, Соеди"нение шламоприемной трубы с колонковым снарядом выполнено подвижным вплоскости вращения за счет установки 50упорного подшипника 12, Привод вращения выполнен в виде гидравлическойтурбины, состоящей из .статора 13 иротора 14, при этом кинематическаясвязь ротора с колонковым снарядомобеспечивается квадратным шпинделем15, продольно подвижным относительношпинаеля поршнем. 16, втулкой 17 и валом 18, закрепленным на переходни" ке 3. Забойный гидравлический механизм подачи образован поршнем 16, размещенным в канале детали 19, кото.- рая .связана со статором 13,. а через ограниченно подвижную муфту 20 и корпус 21 - с шламоприемной трубой 10. Свобода вращения вала 18 относительно детали 19 и муфты 20 обеспечена установкой его на подшипниках 22, На статоре 13 закреплен пакер 23, сообщающийся через отверстия 24 с полостью 25 низкого давления турбины. С этой же полостью сообщается рабочая полость 26 механизма подачи, а сама полость 25 через каналы 27 связана с надпакерным пространством.В составе. бурового снаряда для создания местной циркуляции промывочной жидкости имеется забойный насос в виде винтовой рабочей группы 28, кинематичдски связанной с валом 18, и нагнетательной трубы 29. Всасывающая полость 30 насоса через каналы 31 сообщается с внешним подпакерным. пространством и шламоприемной тру,бой 10, а нагнетательная полость 32 насоса через каналы 33 и 9 - с по- лостью корпуса, выполненного в виде 1;колонкового снаряда. Для обеспечения продольной устойчивости вала 18 на его поверхности предусмотрены вин.товые центраторы 34, не препятствующие циркуляции промывочной жидкости,Буровой снаряд работает следующим , образом.Перед спуском в скважину снаряд разъединяют в двух местах: в месте контакта колонкового снаряда с пере09508бою. Поступающий в керноприемник 4.керн передвигает пробку 6 вверх, выдавливая очистйой агент из полостикерноприемника 4 через клапан 8 идалее через каналы 9 в пространствоколонкового снаряда, где вместе спотоком, нагнетаемым винтовым насосом, попадает на забой скважины, По,сле полного выдвижения муфты 20 забойного механизма подачи прекращаютподачу бурового раствора в полостьбурильных труб, кратковременно остановив работу буровых насосов и ослабив натяжение каната буровой лебедки, на котором висит бурильнаяколонна и снаряд. При этом происходит распакеровка и бурильная колонна погружается в скважину на длину 20. хода поршня 16. Часть очистногоагента при этом вследствие заполнения керноприемной трубы керном и раз,рыхления горной породы при переходеее в шлам перетекает в надпакерное 25 пространство, Дальнейшее бурениеосуществляется при заторможенной буровой лебедке и подаче на забой бурового раствора. Формула изобретен ия1. Буровой снаряд, содержащий корпус с породоразрушающим наконечником, пробоприемной частью и шламоприемной трубой, привод вращения корпуса, забойный гидравлический механизм подачи корпуса, пакер и забойный насос, всасывающая полость кото рого сообщается с внешним подпакерным пространством и шламоприемной трубой, а нагнетательная - с полостью корпуса, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повьппения надежности, привод вращения выполнен в виде гидравличеСкой турбины, при этом пакер закреплен на статоре турбины, а полость низкого давления турбины сообщается с надпакерным пространством, полостью пакера и рабочей полостью гидравлического механизма подачи.2, Буровой снаряд по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества пробы породы, соединение корпуса со шламоприемной,трубой выполнено подвижным в плоско 55 сти вращения15 6водником 3 и в месте соединения стурбиной, Клапан 8 извлекают из гнезда. Снаряд опускают в скважину иудерживают на устье. В полость керноприемника 4 помещают подвижную пробку 6, удерживаемую от выпадения кернорвателем 5, затем заливают очистной агент и опускают клапан 8. Послеэтого на снаряд навинчивается шламоприемная труба 10 с винтовым насосом,переводником 3 и забойным механизмомподачи, В полость шламовой трубы 10через каналы 3 1 заливается очистнойагент. Затем муфту 20 и деталь 19соединяют со. статором 13, в ротор 14которого предварительно ввинчен.шпиндель 15. Собранный таким образом буровой снаряд опускают на бурильныхтрубах в скважину. После постановкибурового снаряда на забой его приподнимают над забоем и включают расположенные на поверхности буровые, насосы,закачивая в полость бурильных труббуровой раствор обычного состава,например глинистый. При этом ротор14 вращает шпиндель 15, поршень 16,втулку 17, вал 18, винтовую группу 28насоса и колонковый снаряд с наконеч.- .ником 2, а буровой раствор выходитиз каналов 27 во внешнее пространство, разжимает пакер 23 через отверстия 24 и создает осевую нагруз.,ку давлением на поршень 16 забойного механизма подачи, Очистной агентчерез каналы 3 1 закачивается винтовым насосом из шламоприемной тру.,бы 10 в нагнетательную трубу. 29 затем через каналы 33 в пространствоколонкового снаряда поступает к забою. Далее очистной агент, охлаждаянаконечник 2, очищает забой, причемнефтяная основа его способствуеттому, что керн, выбуриваемый из забоя, имеет естественную водонасыщен-ность и проницаемость, что значительно повышает качество геологического опробования. Подхватив назабое частицы выбуренной породы,очистной агент поднимается по внешнему пространству и через отверстия 11с клапаном попадает в полость шпамаприемной трубы 10, откуда опять засасывается винтовым насосом и прока.чивается по указанным каналам к за1509508 оставитель В. Акслехред А.Кравчук Редактор Л, Зайцев И. Муск орр д ий комбинат Патент , г. Ужгороде ул акаНИИПИ 5776/27,Государственно 11303Тираж 514 омитета по изобрет осква, Ж, Раушс Подписноеям и открытиям при ГКНТ СССР наб д. 4/5