Колонковый снаряд

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17 5/О 51) И Т ПАТЕНТУ ние Западно-Сибиртельского и проектнститута технологии бурения адно-Сибирго и проект-. технологии е способы и ых ископаеис;23 б.ССР85. ние Зап ательско нститута о бурени ременны полезн с.92, р ьство С 5/00, 19ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБР(46) 23.02.93. Бюл. М 7 (71) Сургутское отделе ского научно-исследова но-конструкторского и глубокого разведочного (72) Г.К.Ешимов (73) Сургутское отделе ского научно-исследов но-конструкторского и глубокого разведочног (56) Сулакшин С.С. Сов средства отбора проб мых. - М.: Недра, 1970,Авторское свидетел %1286732, кл. Е 21 В 2 Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения с отбором керна.Известны колонковые снаряды, содержащие соединенные друг с другом и с породоразрушающими инструментами наружную и керноприемную трубы, образующие межтрубный зазор, а также распределительный узел, имеющий корпус с каналами, сообщающимися с межтрубным зазором, с полостью керноприемной трубы и с внешним пространством, и с седлом под сбрасываемый клапан.Недостатками известных устройств являются неблагоприятные условия для формирования керна вследствие передачи через керноприемную трубу осевой нагрузки и крутящего момента, При этом от стенки трубы на керн налагаются касательные кру 2(57) Сущность изобретения: колонковьй снаряд содержит соединенные друг с другом и с гидромониторным долотом наружную . и керноприемную трубы, распределительный узел, имеющий корпус с центральными и отводными каналами и седлом под сбрасываемый клапан, а также средство для закручивания потока бурового раствора в видетурбинки с крыльчаткой размещенных в осевом канале корпуса, соединенных полым валом и седлом под дополнительный сбрасываемый клапан. Отводные каналы распределительного узла выполнены в виде трубок с загнутыми кверху входным и выходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока и имеет седло под дополнительный сбрасываемый клапан, 2 з,п. ф-лы, 1 ил. тящие и изгибающие нагрузки, приводящиек его разрушению,Указанные недостатки устранены в конструкции колонкового снаряда, содержащегосоединенные друг с другом и сгидромониторным долотом наружную и керноприемную трубы, образующие межтрубный зазор, и распределительный узел,имеющий корпус с центральным и отводными каналами, сообщающими полость керноприемной трубы с затрубнымпространством, и седлом под сбрасываемый клапан. Однако при использовании. аэрированной промывочной жидкости в гидромониторных долотах снижается гидромониторный эффект из-за уменьшения плотностиструи. При этом уменьшается скорость бурения и вследствие этого вынос керна.Целью изобретения является повышение эффективности работы путем использо 179764215 20 дение па полому валу и керноприемнои . вько ра пр кр го пе кр се клапан на входном конце отводного канала ет позволяет достаточно надежно перекрыть сб полость керноприемной трубы от нисходя за щего потока промывочной жидкости. ко со рального канала ниже седла подвания аэрированной промывочной жидкости,Поставленная цель достигается тем, что известный колонковый снаряд, содержащий соединенные друг с другом и с гидро- мониторным долотом наружную и керноприемную трубы, образующие межтрубный зазор, и распределительный узел, имеющий корпус с центральными и отводными каналами, сообщающими полость "0керноприемной трубы с затрубным пространством и седлом под сбрасываемый клапан, снабжен дополнительным сбрасываемым клапаном, размещенным в осевом канале корпуса, узлом для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой, соединенных полым валом, с селлом в его верхней части под сбрасываемый клапан, отводные каналы распределительного узла выполнены в вйде трубок с загнутыми кверху входным и выходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока бурового раствора и имеет седло поддополнительный сбрасываемый клапан, распределительный узел снабжен капиллярными трубками сообщающими полости отводных каналов с полостью центрального канала ниже седла под дополнительный. сбрасываемый клапан, полый вал перфори рован в зоне крыльчатки,Снабжение снаряда средством для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой, соединенных полым валом, седлом в его верхней части 35 под сбрасываемый клапан, и размещенных в осевом канале корпуса распределительного узла, обеспечивает разделение аэрированной промывочной жидкости на два потока: газообразный и высокоплотнокид костной, При этом обеспечивается прохоктрубе сбрасываемого клапана, диаметр которого меньше диаметра полости вала. Выполнение отводных каналов 45 распределительного узла в виде трубок с загнутыми кверху входным и выходными .: концами и размещение входного конца соосно с полым валом узла для закручивания потока позволяет отделить газ от жидкости 50 и направить его в затрубное пространство.Размещение седла под сбрасываемый Снабжение распределительного узла капиллярными трубками, сообщающими полости отводных каналов сполостью центсбрасываемый клапан, позволяет создавать в полости керноприемной трубы восходящий поток промывочной жидкости, способствующий улучшению условий формирования керна. Перфорирование полого вала в зоне крыльчатки способствует отделению газа от жидкости, так как при закручивании потока менее плотные фракции стремятся к оси потока (эффект СегреЗильберберга). Таким образом, указанная совокупность признаков является необходимой для достижения поставленной цели.На чертеже изображен предлагаемый колонковый снаряд, вид сбоку, продольный разрез (стрелками показано направление движения жидкости).Колонковый снаряд содержит наружную трубу 1, соединенную с гидромониторным колонковым долотом 2 и посредством подшипникового узла 3 = с верхним торцом керноприемной трубы 4, нижний конец которой оснащен кернорвателем 5. Над керноприемной трубой размещен распределительный узел в виде полого штока 6 с подшипниковай головкой 7, сопрягаемой с гнездом 8 в верхнем торце керноприемной трубы 4 и отводными трубками 9, входной конец 10 которых расположен торцом вверх соосно с наружной трубой 1 и оснащен седлом 11 под сбрасываемый клапан 12, а выходные концы 13 размещены под углом 120 друг к другу и загнуты в затрубном пространстве кверху, В керноприемной трубе 4 над гнездом 8 выполнены отверстия 14 для прохода потока промывочной жидкости в межтрубное простоанство, Головка 7 прижимается к гнезду 8 пружиной 15, Полость потока 6, сообщенная с полостью керноприемной трубы 4, сообщена с полостями трубок 9 капиллярами 16, выходные концы которых направлены в сторонуходных концов 13 трубок 9. Над входным нцом 10 отводных трубок 9 соосно с ними змещен узел для закручивания потока омывочной жидкости в виде соединенных ежду собой полым валом 17 турбинки 18.и ыльчатки 1.9, размещенных друг под друм на некотором расстоянии. Полый вал 17 рфорирован отверстиями 20 в зоне ыльчатки 19 и его верхний торец оснащен длом 21 под дополнительный сбрасываеый клапан 22, диаметр которого превышадиаметр полости. вала 17 и диаметр расываемого клапана 12. Средство для кручивания потока снабжено подшипнивым узлом 23, с помощью которого оно прягается с наружной трубой,Предложенное устройство работаетследующим образом.1797642 30 При спуске на забой сбрасываемые клапаны 12 и 22 отсутствуют, благодаря чему перед бурением керноприемная труба 4 может быть очищена от осадка прямым потоком промывочной жидкости. После этого на 5 забой поочередно сбрасывают сначала клапан 12 меньшего диаметра, а затем дополнительный клапан 22. Клапан 12 предохраняет керн от прямого потока промывочной жидкости, а клапан 22 перекры вает полость вала 17, направляя поток аэрированной промывочной жидкости, по. ступающей с поверхности по колонне бурильных труб, на лопасти турбинки 18; которая вращаясь, передает вращение 15 крыльчатке 19. Вращающаяся крыльчатка 19 закручивает поток аэрированной промывочной жидкости, При этом происходит разделение ее на два потока. Первый - газ попадает во входной конец 10 отводных ка налов 9 и па ним направляется в затрубное пространство и к устью скважины, а второй - жидкость направляется дальше по межтрубному пространству между наружйой 1 и , керноприемной 4 трубами к колонковому 25долоту 2, Проходя через гидроманиторные Формула изобретения 1. Колонковый снаряд, содержащий соединенные друг с другом и с гидромонитарным долотом наружную и керноприемную трубы. образующие межтрубный зазор, и распределительный узел, имеющий корпус с центральным и отводными каналами, сообщающими полость керноприемной трубы с затрубным пространством, и седлом под сбрасываемый клапан, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе путем использования аэрировэнной промывочной жидкости, он снабжен дополнительным сбрасываемым клапаном, размещенным в осевом канале корпуса; узлом для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой,насадки долота 2, поток промывочной жидкости, освобожденной от газа и поэтому имеющей более высокую плотность, чем аэрированная промывочная жидкость, производит разрушающее воздействие на породу забоя и вместе с выбуренным шламом поднимается по затрубнаму пространству. При этом потоки газа, исходящие из отводных трубок 9, способствуют улучшению условий очистки забоя от шлама, создавая эффект эрлифтэ. Отверстия 20 в полом вале 17 способствуют отделению газа от жидкости, так как при закручивании потока менее плотные фракции жидкости стремятся к оси потока. По капиллярным трубкам 16, выходные концы которых выведены в полости отводных трубок 9, благодаря эффекту эжекции перетекает часть жидкости от забоя скважины по полости кернаприемной трубы 4, Создаваемый при этом восходящий лоток промывочной жидкости способствует вхождению керна в полость трубы 4, чем улучшаются условия формирования керна. Выбуренный керн отрывается и удерживается при подьеме кернорвателем 5. соединенных полым валом с седлом вега верхней части под сбрасываемый клапан, отводные каналы распределительного узла выполненй в виде трубок с загнутыми кверху входным ивыходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока бурового раствора и имеет седло под даполнительный сбрасываемый клапан. 2. Снаряд по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что распределительный узел снабжен капиллярными трубками, сообщающими полости отводных канадов с полостью центрального канала ниже седла паддополнительный сбрасываемый клапан,3, Снарядпопп.1 и 2, отл ич ающ и й с я тем, чта полый вал перфарирован в зоне крыльчатки,1797642 оставитель 8. Ешймоваехред М.Моргентал Корректор И, Шмакова О, Стени е оизводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каэ 666 ТиражПодписное. ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5