Двойной колонковый снаряд

) лвойной колонковый снАРя 57) Изобретение относитс ехнике и позволяет повыс ой к бур ь вых ательки разцию оодержит ерна и обеспеч аклинивании ке ои коую труб 29 в ниж наружн ронко 1 перехо щуюся 18, вь олымр асшиВРКТ)равных юСССР1983.СР979. керно-прполненнууб 23 с6 на нао льцевыми п ной поверх олу КП) оточкаости,22 21 16 17 18 26 26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯПРИ П(НТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельствоМф 1121385, кл. Е 21 В 25/00,Авторское свидетельство СУ 829863, кл. Е 21 В 25/00,ть сигнали на. Снаряд НТ) 1 с бур ей части и внутреннюю мную трубу в виде двух1490250 55 пов 28. КП 26 размещены стягивакщие элементы в виде по крайней мере двух упругих полуколец 27, взаимодействующих с внутренней поверхностью НТ 1 и пере 5 дающих вращение от нее на ВРКТ 18 при максимальном ее расширении, При этом ВРКТ 18 соединена с переходником 2 узлом ее аксиального перемещения, содержащим вал 3, подшипниковый узел 17 и упругий элемент 9, При возникновении заклинивания керна во внутренней полости ВРКТ 18 усилия от него передаются на стенки полу- труб 23. В результате ВРКТ переме щается вдоль оси в сторону переходника 2, Вместе с ней перемещается Изобретение относится к буровой технике, в частности к двойным колонковым снарядам с разрезной керноприемной трубой.Цель изобретения - повышение выхода керна и обеспечение сигнализации о заклинивании керна.На фиг. 1 показан снаряд в исходном положении, продольный разрез; на фиг, 2 - то же, с обеспечением сигнализации при заклиненном керне в керноприемной трубе.Двойной колонковый снаряд фиг, 1) содержит, наружную трубу 1, навинченную верхней частью на соединительный переходник 2, с которым жестко сочленяется полый вал 3 узла аксиального перемещения о промывочным каналом 4 подвода потока промывочной жидкости, поступающей через колонну бурильных труб (не показаны) и переходник 2, Для выхода потока промывочной жидкости на валу 3 выполнены вспомогательный выход 5 и основной выход 6 в стороны, противоположные от оси вала 3. В зоне основного выхода 6 на валу 3 между поджимными шайбами верхней 7 и нижней 8 установлен упругий элемент - пружина 9 двухстороннего действия, предварительно сжатая с сохранением упругости и межвиткового зазора. Верхняя шайба 7 упирается в верхний упор 10 вала 3. Нижняя шайба 8 упирается в нижний упор 11, поджатый гайкой 12 с контргайкой 13. Пружина 9 помещена в цилиндрический перфорированный кожух 14, который нижним концом жестко сочленяется 25 30 35 40 45 50 подшипниковый узел 7, Витки пружины9 сжимаются, перекрывая проходящиймежду ними поток промывочной жидкости, Давление повышается, что сви,детельствует о заклинивании керна,Полутрубы 23 разжимаются, полукольца 27 разжимаются и входят в соприкосновение с внутренней поверхностьювращающейся НТ 1. Вращение от НТ 1передается ВРКТ 18 через полукольца27, При двк хении ВРКТ 18 вдоль осии в процессе ее раэжатия происходитразрыв связей между поверхностью керна и внутренней поверхностью ВРКТ18, Происходит подработка заклиненного керна. 1 з.п.ф-лы, 2 ил,резьбой 15 с промежуточной камерой 16 подшипникового узла 17 расширяющейся керноприемной трубы 18, В боковой поверхности кожуха 14 выполнены окна 19 для прохода потока промывочной жидкости в межтрубное пространство 20. Верхняя часть кожуха 14 размещена своей поверхностью 21 на наружной поверхности 22 уступа 10 с возможностью свободного перемещения и расположена на подвижной шайбе 7, упирающейся в верхний упор 10 вала 3Керноприемная труба 18 с объемом цилиндра состоит из двух равных между собой полутруб 23 (каждая полутруба половина трубы, разрезанная вдоль оси), В нижней части труба 18 соединена резьбой 24 с кернорвателем 25, а верхней частью подсоединена к подшипниковому узлу 17. На наружной поверхности керноприемной трубы 18 вдоль оси выполнены кольцевые проточки 26, в которые установлены стягивающие ее элементы - упругие соединительные полукольца 27. Внутренний диаметр полуколец 27 меньше диаметра проточки 26, а длина дуги каждого полукольца 27 превышает дугу полу- трубы 23, За счет упругих свойств все полукольца 27 обжимают керноприемную трубу 18, при этом полукольца 27 выступают над поверхностью керноприемной трубы 18 в виде выстуК нижней части наружной трубы 1присоединена буровая коронка 29.Один из выходов - основной выход 6промывочного каала 4 выполнен череззону упругого элемента - пружины 9,а другой - вспомогательный выход 5расположен вце этой эоны. Шайба 8упирается в нижний упор 11 вала 3 ив торец промежуточной камеры 16 подшипникового узла 17. Промывочный канал 4 вала 3 сообщен с полостью 30переходником 2,Двойной колонковый снаряд работает следующим образом.Полутрубы 23 соединяют полукольцами 27, которые устанавливают в про - точки 26. Затем керноприемную трубу 18 подсоединяют к подшипниковому узлу 17 и соединяют с кернорвателем 25. Вал 3 подсоединяют к соединитель"ному переходнику 2, да валу 3 размещают цилиндрический кожух 14 с совмещением поверхности 21 с поверхностью 22 уступа 10, Далее устанавливают шайбу 7, пружину 9, поджимают ее шайбой 8, устацаливают нижний упор 11 и навинчивают гайку 12 с контргайкой 13. Затем подсоединяют кожух 14 с помощью резьбы 15 с промежуточной камерой 16, которую жестко соединяют с подшипниковым узлом 17, Далее на переходник 2 цаницчивается труба 1 с буровой коронкой 29. Подготовленный двойной колоцковь снаряд через переходник 2 подсоединяют к колонне бурильных труб (не показаны) и спускают в скважину, Включают буровой насос (не показан) промывочная жидкость через бурильные трубы (не показаны) и полость 30 переходника 2 поступает в канал 4 полого вала 3 и через выходы 5 и 6, межвитковый зазор пружины 9, окно 19 кожуха 14 попадает в межтрубное пространство 20 и далее к буровой коронке 29, Включают шпиндель бурового станка (не показаны), вращение которого передается ца колонну труб и двойнойколонковый снаряд. В процессе бурения керн поступает в керцоприемную трубу 18, При возникновении заклинивания керна во внутренней полости керноприемной трубы 18 усилия заклиненного керна передаются на стенки полутруб 23, образующих керноприемную трубу 18, в результате оца перемещается вдоль оси в сторону переходника 2, при этом перемещаются жестко подсоединенные подшипциковьп узел 17, промежуточная камера 16 и кожух 14, которьп своей поверхностью 21 перемещается по поверхности 22 уступа 10 вала 3. При перемещении промежуточной камеры 16 усилия ее торца 5передаются на поджимную шайбу 8 коФторая, перемещаясь по поверхностивала 3, сжимает витки пружины 9 навеличину межвиткового зазора. Ходпружины (и перемещение керноприемнойтрубы 18) ограничен шайбой 7, упирающейся в торец уступа 10 вала 3. Сжатые витки 32 пружины 9 перекрываютосновной выход 6 потока промывочнойжидкости, в результате поток в межтрубное пространство 20 поступает через вспомогательный выход 5 вала 3.Отверстие выхода 5 выполнено диамет. -ром с условием прохожде)пя определенного объема промывочной жидкости при ,. определенном давлении, значительнобольшего, чем при выходе потока черезокно 6, Давление в цагнетательной линии от бурового насоса регистрируется, например манометром, и таким об разом, мастер устанавливает моментзаклинивания керна в керноприемнойтрубе 18.С окончанием движения керноприемной трубы 18 вдоль оси 30, эа счет 30 усилия заклиненного керна полутрубы23 разжимаются, упругие соединительные полукольца 27, обхватывающие полутрубы 23 по кольцевым проточкам 26, также разжимаются и выступы 28 входят в соприкосновение с внутренней поверхностью вращающейся наружной трубы 1. За счет сил трения вращение от наружной трубы 1 передается через выступы 28 полуколец 27 керцоприемной 40 трубе 18. При движении керноприемнойтрубы 18 вдоль оси и в процессе разжатия полутруб 23 происходит разрыв связей между поверхностью керна и внутренней поверхностью керноприемной 45 тРубы 18, при этом происходит подработка заклиненного керна внутренней поверхностью керноприемцой трубы, начавшей вращаться совместно с наружной трубой. Все это в целом устраняет заклинивание керна. По окончании заклинивания за счет упругих свойств соединительных полуколец 27 объем керноприемной трубы 18 восстанавливается, ее вращение прекращается, одновременно происходит разжатие витков пружины 9 и возвращение по оси н исходное положение шайбы 8, кожуха 14, промежуточной камеры 16, подшипникового узла 17 и керноприемной трубы18. При этом витки пружины 9 освобождают основной выход 6 потока промывочной жидкости, давление в нагнетательной линии снижается и процесс5бурения продолжается,Частота циклов - движение керноприемной трубы в осевом направлениис увеличением объема внутренней полости с возможностью вращения и возвращение в исходное положение керноприемной трубы 18 - зависит от количества заклиниваний керна в керноприемной трубе, и каждый цикл происходит от момента заклинивания керна15до ликвидации заклинивания в процессе бурения до окончания рейса, Поокончании рейса бурения выполняетсясрыв керна с помощью кернорвателя 25по известному принципу действия,В случае высокой крепости горнойпороды для снижения нагрузки на резьбовые соединения часть усилия присрыве керна передается через кернорватель 25 на керноприемную трубу 18и она совместно с подшипниковым узлом 17, промежуточной камерой 16 икожухом 14 перемещается вдоль оси внаправлении буровой коронки 29, Движение осуществляется с перемещением30поверхности 21 кожуха 14 по поверхности 22 уступа 10 вала 3, при этомусилие торца кожуха 14 передаетсяна шайбу 7, которая, перемещась поповерхности вала 3, сжимает виткипружины 9 на величину межвиткового 35зазора, Ход пружины (и перемещениекерноприемной трубы 18) ограниченшайбой 8, упирающейся в нижний упор 11.Ло окончании срыва керна керноприемная труба 18 возвращается в ис 40ходное положение. После подъемана поверхность колонкового снарядаего разбирают, освобождая керноприемную трубу 18 с керном, Разъемнаявнутренняя керноприемная труба обес 45печивает сохранность структуры и положение керна, позволяет с удобствомосуществлять визуальный осмотр и описание керна в трубе с последующейупаковкой проб, 50Таким образом в двойном колонковом снаряде, содержащем наружную трубу с буровой коронкой, внутреннюю разрезную керноприемную трубу, состоящую из двух равных полутруб и узла соединения их, подшипниковый узел керноприемной трубы, соединительный переходник к наружной и керноприем" ной трубам, кернорватель, повышениевыхода керна и срока службы снарядадостигается введением в конструкциюснаряда устройства предотвращениязаклинивания керна в новом выполнениии обеспечивающего возможность осевого перемещения внутренней керноприемной трубы, последующего радиальногорасширения внутренней полости керноприемной трубы и ее одновременноговращения совместно с наружной трубой,при этом происходит регистрация этогодействия повышением давления на манометре бурового насоса с созранениемпоступления на забой скважины промывочной жидкости в необходимом количестве,При этом применение устройствапредотвращения заклинивания керна вновом исполнении в двойном колонковомснаряде обеспечивает ликвидацию заклинивания керна в керноприемной тру-.бе при бурении; предотвращение ударныхразрушающих нагрузок на подшипниковый узел и реэьбовые соединения керноприемной трубы в результате амортизационного эффекта в осевом направлении (осевое перемещение керноприемной трубы как при заклинивании керна так и при срыве керна по окончаниирейса бурения); сигнализацию о заклинивании керна и ее ликвидацию с обеспечением постоянной подачи промывочной жидкости в процессе бурения назабой скважины.Указанные преимущества нового двойного колонкового снаряда обеспечивают получение кондиционного выхода керна, повьппение надежности и срока службы конструкции.Формула изобретения1. Двойной колонковый снаряд, включающий наружную трубу с буровой коронкой в нижней части и полым переходником в верхней, внутреннюю расширяющую керноприемную трубу со стягивающими ее элементами и кернорвателем, соединенную с переходником узлом ее аксиального перемещения, содержащим вал, подшипниковый узел н упругий элемент, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьппе-. ния выхода керна, расширяющаяся керноприемная труба . выполнена в виде двух равных полутруб с кольцевыми проточками на наружной поверхности,2 В гг цг,2 Составитель П.фроловРедактор М,Товтин Техред М,Ходанич Корректор В,Гирня аказ 3677/34 Тираж 514 Подписное ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 твенно-издательский комбинат Патент", г.ужгоро Гагарина,101 оиэ 914 а стягивающие ее элементы - в виде по крайней мере двух упругих полу- колец, установленных в кольцевых проточках керноприемной трубы с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью наружной трубы и передачи вращения от нее на внутреннюю керноприемную трубу при максимальном ее расширении.2. Колонковый снаряд по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения сигнализации о заклинивании керна, вал узла аксиального перемещения жестко соединен с переходником и выполнен с верхним и нижним упорами, подвижными шайбами 90250 10и промывочным каналом, сообщеннымс полостью переходника и имеющимдва выхода, упругий элемент расположен на валу между подвижными шайбами, одна из которых упирается в верхний упор, а другая - в нижний упори в подшипниковый узел, соединенныйс керноприемной трубой и выполненнойс перфорированным кожухом, располо 1 женным вокруг упругого элемента наподвижной шайбе, упирающейся в верхний упор вала, причем один из выходов промывочного канала выполнен через зону размещения упругого элемента узла аксиального перемещения, адругой вне этой зоны.