Колонковый снаряд

)4 Е 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н ДВТОРСН 2 бросают клапан 44 ных труб. Клапан попадает в седло ход жидкости чере движется вниз. Вт каналы 36 и 37, а совмещаются с кан ходника соответст жидкость попадает(54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД в колонну бурильцерез канал 42 3, перекрывая провтулку 39, которая лка 39 перекрывает проточки 40 и 41 лами 34 и 35 переенно. Из канала 42 церез каналы 45 кии инст ство СССР /00, 1985. еждение и ведоцном(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна, Цель - повышение качества керна, для этого кожух 38 соединен с переходником 2 и наковальней 3, Переходник 2 имеет распределительную камеру 33, сообщенную каналом 37 с кольцевым пространством между кожухом 38 и корпусом 1, каналом 34 с внешним пространством, Камера 33 связана каналом 35 с нагнетательной полостью 20, а каналом 36 - с выпускной полостью 19 гидравлического вибратора, В камере 33 размещена ступенчатая золотниковая втулка 39 с кольцевыми проточками 40 и 41 на боковой поверхности, со сквозным осевым каналом 42, имеющим седло 43 под сбросовый клапан 44, Канал 42 сообщается радиальным каналом 45 с проточкой 41. Наковальня 3 выполнена с каналом 51, сообщающим кольцевое пространство с полостью колонковой трубыПосле очистки скважины от шлама ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ151 в проточки 41 и каналы 35 под поршень 14, Он движется вместе с бойком который наносит удар по наковальне 3. 1371Этот удар с наковальни 3 передается на башмак и вызывает внедрение последнего в породу. 2 з,п,ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к горномуделу, к средствам для бурения с отбором керна и удаления из скважины 10продуктов разрушения породы,Цель изобретения - повышение качества керна.На Фиг. 1 и 2 показаны соответст=венно верхняя и нижняя части колонкового снаряда в положении перед постановкой на забой; на Фиг. 3 - сечениеА-А на Фиг. 1; на Фиг. 4 и 5 соответственно верхняя и нижняя части колонкового снаряда в процессе бурения; 20;на Фиг. б - вариант выполнения клапанов в каналах рабочей камеры насоса,Колонковый снаряд содержит корпус1, соединенный с переходником 2 инаковальней 3, к которой, в свою очередь прикреплена колонковая труба 4с башмаком 5. Башмак оборудован керноудерживающим устройством, лепесткикоторого б подпружинены пружинами 7.Внутри корпуса 1 размещен гидравлический вибратор 8,Гидравлический вибратор образованклапанной коробкой 9, в которой размещен впускной клапан 10 и толкатель11 взаимодействующий с выпускнымклапаном 12 на хвостовике 13, Выпускной клапан 12 подпружинен относительно поршня 14 пружиной 15. Поршень 14 соединен с бойком 16, имеющим хвостовик 17, являющийся поршнем . 40поршневого насоса, при этом боеквыполняет Функцию привода перемещенияпоршня. Поршень 14 установлен в цилиндре 18, стенки которого разделяютпространство внутри корпуса 1 на выпускную 19 и нагнетательную 20 полости, На корпусе 1 закреплена верхняянаковальня 21, Поршневой насос образован поршнем 17 и рабочей камерой22, которая системой каналов 23 и 24сообщается с внешним пространствоми полостью колонковой трубы 4. В канале 24 установлен предохранительныйклапан с запорным элементом 25 иВыхлопнОЙ клапан 26 с пружиноЙ 27 е 55В канале 23 на седле 28 установленвсасывающий клапан 29,Функцию всасывающего клапана может выполнять запорный элемент 25 предохранительного клапана, при этомседло 30 предохранительного клапанаподпружинено пружиной 31, опирающейсяна пробку 32. Запорный элемент 25удерживается в исходном положениипоршнем-хвостовиком 17. В переходнике 2 имеется распределительная камера 33, связанная каналом 34 свнешним пространством, каналом 35с нагнетательной полостью 20, каналом 36 - с выпускной полостью 19,а каналом 37 с кольцевым пространством между корпусом 1 и кожухом 38,соединенным с переходником 2 и наковальней 3, В камере 33 размещенаступенчатая золотниковая втулка 39с кольцевыми проточками 40 и 41 набоковой поверхности, со сквознымОсевым каналом 42, имеющим седло 43под сбросовый клапан 44 и сообщающимся радиальнь 1 м каналом 45 с проточкой 41, а также с каналом 46 для связи прОточки 4 д с полостью камерыВнутри колонковой трубы 4 установленподвижный поршень 47 с гидромониторными соплами 48 и с перепускным каналом 49 с обратным клапаном 50.Наковальня 3 выполнена с каналом51, сообщающим кольцевое пространство между корпусом 1 и кожухом 38 сполостью колонковой трубы 4,Колонковый снаряд работает следующит образом.При спуске в скважину втулка 39занимает в камере 38 верхнее положение (Фиг, 1), боек 16 с поршнем 17под собственным весом находятся внижней позиции, выпускной клапан 12гидравлического вибратора открыт, авпускной клапан 10 - закрыт, Поршень47 занимает крайнее нижнее положениев колонковой трубе 4, удерживая отзакрытия лепестки 6 керноудерживающего устройства. Перед выходом башмака 5 снаряда из колонны обсадныхтруб (не показана), в устройство побурильным трубам (не показаны) подается рабочая жидкость, которая через осевой канал 42 втулки 39 попадает в кольцевое пространство, образованное кожухом 38 и корпусом 1 гидравлического вибратора, через каналы1511371в верхнее положение. В момент перестановки клапанов 10 и 12 боек 16 наносит удар по верхней наковальне 21.Жидкость начинает поступать в верхнююполость цилиндра 18, в результатечего поршень 14 с бойком 16 начинаютдвижение вниз ввиду того, что рабочаяплощадь поршня 14 сверху больше, чемснизу. В конце хода вниз поршень 14захватит хвостовик 13 выпускного клапана 12 и перебросит клапаны в нижнееположение, а боек 16 нанесет удар понаковальне 3, который передается набашмак 5 и вызывает внедрение последнего в породу. Жидкость снова поступает под поршень 14, и цикл повторяется, При ходе поршня 14 вверх жидкость из надпоршневой полости цилиндра 18 вытесняется цереэ каналы 36,камеру 33, каналы 46, кольцевую проточку 40 и каналы 14 в скважину, Возвратно-поступательное движение поршня 17 с бойком 16 используется длясоздания местной обратной циркуляциижидкости в колонковой трубе 4. Приэтом при ходе бойка 16 вверх жидкостьчерез. клапан 50 и всасывающий клапан я 28 попадает в полость под хвостовиком17, При ходе бойка 16 вниз жидкостьчерез нагнетательный канал 24 клапан26 вытесняется в скважину, Поршень47 при этом под действием разрежения, создаваемого в трубе 4, а кернзаполняет колонковую трубу 4, Псоконцании рейса лепестки 6 керноудерживающего устройства под действиемвеса керна и пружин 7 закрываются,удерживая пробу от выпадения. Гидровибрационный снаряд извлекается иэскважины. При этом полость колонковой трубы 4 над керном закрыта клапаном 29 от воздействия столба жидкости в скважине. 537 в верхнем переходнике 1, Далее через каналы 31 наковальни 3 рабочая жидкость попадает в полость колонковой трубы 4, откуда через гидромониторные сопла 48 поршня 47 истекает в скважину, производя очистку ее ствола и забоя от шламового материала. Перепад давления, возникающий на гидромониторных соплах 48, удерживает поршень 47 от перемещения вверх при встрече со шламовыми пробками, прижимает к седлу обратный клапан 50 и через всасывающий клапан 29 насоса воздействует на поршень 17 и боек 16 который удерживается от перемещения вверх давлением жидкости на поршень 14, через каналы 36 переходника 2, Запорный элемент 25 перекрывает отверстие в подвижном седле 30, предотвращая утечки жидкости через нагнетательный канал 24 и клапан 26 насоса.После оцистки скважины от шлама в колонну бурильных труб бросают кла пан 44 (фиг, 2), который через осевой канал 42 ступенчатой втулки 39 попадает в седло 43, перекрывая проход жидкости через втулку 39, котора под давлением жидкости перемещается вниз, При этом втулка 39 перекрывает каналы 36 и 37 переходника 2, а ее кольцевые проточки 40 и 41 совмещают ся с каналами 34 и 35 переходника 2 соответственно, При этом из осевого канала 42 жидкость попадает через каналы 45, полость кольцевой проточки 41 и каналы 35 под поршень 14, который совместно с бойком 16 движется вверх. При этом запорный элемент 25 освобождается от связи с хвостовиком-поршнем 17 бойка 16 и под действием силы сжатой пружины 31 и собственного веса выпадает из нагнетательного канала 24 и либо остается во время работы в камере 22 под хвосто45 виком-поршнем 17 бойка 16 (Фиг, 2), либо занимает место на седле 28 всасывающего клапана насоса. При совместном движении поршня 14 с бойком 16 вверх толкатель 11 упирается во50 впускной клапан 10, который прижат к седлу клапанной коробки 9 давлением рабочей жидкости, а пружина 15 сжимается. В определенный момент поршень 14 наносит удар по выпускному клапа ну 12, который под действием пружины 15 совместно с толкателем 11 и впускным клапаном 10 перебрасывается Формула и зобретения Колонковый снаряд, содержащий корпус, соединенный с переходником и наковальней, связанную с наковальней колонковую трубу, размещенный в корпусе гидравлический вибратор и поршневой насос, имеющий рабочую камеру с сообщающей ее с внешним пространством и полостью колонковой трубы системой каналов с клапанами, и поршень с приводом перемещения в виде бойка гидравлического вибратора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью1511 Я 1 2 40 4 б 42 34 33 45 35 А 19 10 11 20 О 1 33 Фиг Фие. повышения качества керна, он снабженкожухом, соединенным с переходником,и, наковальней, распределительной камйрой в переходнике, связанной канал ми с кольцевым пространством междукожухом и корпусом, внешним прострвнством выпускной и нагнетательнойполостями гидравлического вибратораи размещенной в распределительной камфаре ступенчатой золотниковой втулкойс, кольцевыми проточками на боковойповерхности, со сквозным осевым каналрм, имеющим седло под сбросовый клал н и сообщающимся радиальными каналами с кольцевой проточкой на боковойпэверхности, при этом наковальня выполнена с каналом, сообщающим кольце 17 25 32 31 24 30 27 20 23 29 вое пространство с полостью колонковой трубы.2. Колонковый снаряд по п1,о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что онснабжен размещенным в колонковой трубе подвижным поршнем с гидромониторными соплами и с перепускным каналомс обратным клапаном,3. Колонковый снаряд по и. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что.запорный элемент предохранительногоклапана установлен с возможностьюперемещения на седло всасывающегоклапана, при этом седло предохранительного клапана подпружинено, а запорный элемент установлен с возможностью контакта в исходном положениис поршнем. насоса.1511371 гю Составитель В,ЙкслеРедактор М,Товтин Техред М,Дидык Корректор Д,Обру ениям и откая наб.,изводственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород,а гарина,10 Заказ 587 ВНИИПИ Го Тираж 514 ственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РаПодписноекрытиям при ГК ЮО Л 2