Керноотборный снаряд

1705543 метрично продольной оси и на расстоянии не менее внутреннего диаметра ка"ретки, Для принудительного перемещения кернозахватного элемента в хвосто.5вике установлена ступенчатая втулкас продольным пазом в нижней ступени ис подвижным толкателем, размещенным впазу с возможностью взаимодействия с1 Изобретение относится к горному 15 делу, к средствам для бурения с отбором керна.Цель изобретения - повышение выноса керна.На фиг.1 изображен керноотборный снаряд, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на Фиг,1; на Фиг3 - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - снарядпосле отделения керна от забоя, разрез, общий вид; на фиг,5 - разрезВ-В на фиг,4; на фиг,6 - разрез Г-Г на фиг.4.Керноотборный снаряд (фиг.1,2 и 3) содержит корпус 1, в верхней части соединенный с переводником 2, свинчиваемым с бурильными трубами для спуска в скважину, и в нижней части соединенный с коронкой 3, в которой выполнены промывочные отверстия 4, В переводни е 2 выполнен гидроцилиндр в виде Расточки 5 с поршнем 6, зафиксированным в исходном положении среэным штифтом 7 и соединенным через узел 8 вращения с керноприемни. 40ком 9. В поршне 6 имеется перепускнойканал 10 со сбросовым клапаном-шаром11 и отверстие 12, через которые производится циркуляция бурового раствора из бурильных труб в полость корп 45 пуса 1 и далее через отверстия 4 назабой скважины. В исходном положениипоршнем 6 перекрываются отверстия 13,посредством которых сообщается полость растоцки 5 и корпуса 1.Переводник 2, гидроцилиндр с поршнем 6 и узел 3 вращения образуют механизм продольного перемещения керноприемника 9.В нижней части керноприемника 9установлен подвижный хвостовик 14,55закрепленный на керноприемнике в исходном положении разъемной фиксацией в виде срезного штиФта 15. На КП. При этом паэ шара расположен диаметрально противоположно пазу ступенчатой втулки. Хвостовик выполнен снаправляющим выступом, размещенным впазу шара и имеющим внутреннюю поверхность с кривизной, сопряженной с центральным отверстием шара. 6 ил. хвостовике посредством осей 16 эакреглен керноэахватный элемент в виде шара 17 с центральным отверстием18 и сквозным пазом 19, боковые поверхности которого сопряжены с отверстием 18, расположены симметрично продольной оси и на расстоянииодна от другой не менее внутреннегодиаметра коронки 3. Пересечение сферы шара 17 и отверстия 18 образуюткромки - нижнюю 20 и верхнюю 21.Хвостовик 14 выполнен с направляющимвыступом 22, размещенным в пазу 19и имеющим внутреннюю поверхность скривизной, сопряженной с отверстием18,Над шаром 17 и элементом 22 в хвостовике установлена ступенчатая втулка23, верхняя ступень которой образуетс хвостовиком кольцевой зазор 24, ав нижней ступени выполнен продольныйпаэ 25, в котором размещен подвижныйтолкатель 26, нижней частью взаимодействующий с кромкой 21, а верхнейчастью, размещенной в кольцевом зазоре 24 - с керноприемником 9. Фиксация шара 17 в хвостовике в исходномположении осуществляется срезнымштифтом 27, при этом оси 16 ориентированы в диаметральной плоскостиперпендикулярно продольной оси хвостовика 14, а паз 19 шара 17 располо"жен диаметрально противоположно пазу 25,Детали 24 - 26 образуют узел перемещения кернозахватного элемента.Керноотборный снаряд работаетследующим образом.СобРанный в исходное положение(Фиг.1) без шара 11 на колонне бурильных труб (не показана) снаряд спуска.ют в скважину, При этом заполнениеколонны труб раствором иэ скважиныосуществляется через отверстие корон1705543 ф ки 4, полость корпуса 1, отверстия 12 и канал 10 поршня 6, расточка 5 переводника 2 и далее в трубы. Наг гнетание бурового раствора с поверх) ности на забой при бурении осуществляется аналогично в обратной последовательности, После спуске на забой включается промывка и вращение колонны труб, после чего производится буре ние с отбором керна. Благодаря выполнению кернозахватного элемента в виде шара 17 и размещению в пазу 19 выступа 22 обеспечивается беспрепятственное вхождение керна в отверстие ,5 18, отверстие втулки 23 и далее в керноприемник 9, Отсутствие выступающих или обжимающих керн элементов, например, в виде рычажков или цанги предотвращает эаклинку керна, износ и разрушение керна и элементов его отделения от забоя, что способствует повышению его сохранности и кондиционности, По окончанию рейса проходки выключают вращение и промывку, и в колонну бурильных труб без отрыва снаряда от забоя забрасывают шар 11, который, достигнув снаряда, садится на поршень 6 и перекрывает его перепускной канал 10.При повторном вклю чении промывки усилием от возрастающего над поршнем б давления бурового раствора поршень б будет перемещаться вниз, передавая усилие через узел 8 вращения на керноприемник 9, от ко- З 5 торого усилие будет передаваться через толкатель 26 шару 17, В начальный момент перемещения поршня б будут срезаны штифты 7, 15 и 27, после чего шар 17 будет поворачиваться на осях 16 от действия крутящего момента, который создается усилием, приложенным на плече, равным радиусу отверстия 18, от взаимодействия толкателя 26 с кромкой 21, При повороте 45 шара 17 кромка 20 будет ведряться в целик керна, производя принудительное отделение последнегг от забоя (фиг,4), Таким образом, весь яыбуренный керн) заполнивший полость кернаприемника50 будет гарантированно отделен от забоя за счет того, что срабатывание узла отделения керна осуществляется принудительно беэ отрыва снаряда от забоя, благодаря чему исключается55 воэможность проскальзывания элемента отделения относительно целика керна и обесгечи вае т с я повышение е го выноса, При повороте нара 17 перемещаемый толкдтель 26 движется в пдзе 25 ив кольцевом зазоре 24, чем обеспечивается его базирование на всем путиперемещения, исключается его смещениеи повышается надежность работы узлаотделения керна, В конце поворота шара 17 на 90 его сФера, ограниченнаякромками 20 и 21 и диаметрально проти.воположная пазу 18 полностью перекроет проходное отверстие керноприемника 9 (фиг.5,6), чем обеспечивается удержание керна при подъеме, исКлючаются его высыпание и потеря придинамических нагрузках, связанныхсо спуска-подъемньми операциями,и в конечном счете способствуетповышению выноса керна,Благодаря выполнению в шаре 17сквозного пдзд 19 отделение кернапроизводится толька в одной плоскости слома по трдектории перемещениякромки 20, что в два разд уменьшаетусилие приводного механизма и агрузки а детали и, следавдтепьно, способствует повышению надежности работы снаряда. В конце поворота шара 17нд 90 поршень 6, перем( щдясь вросточке 5, открывает отверстия 13,олагоддря чему полость корпуса 1 гидравлически сообщается с рдстачкой 5и бурильными трубами, чем обеспечивается переток раствора из колонны бурильных труб в полость корпуса 1 ичерез отверстия 4 - в скважину. Наповерхности момент дчдла перемещения поршня 6 при включении подачираствора будет отмечаться повышениемдавления на манометре дгнетдтельнойлинии от буровых насосов. Ддвленисбудет возрастать до величины, необходимой для создания нд парше усилиядостаточного для среза вначале штифтов 7,15 и 27, а затем для внедрениякромки 20 в керн и слома последнего.В конце хода поршня 6, когда будутоткрыты отверстия 13, давление снизится и в скважине восстдновит;я циркуляция, что будет служить иформациейо срабатывании механизмов снаряда инеобходимости его подъема нд повеохность, где от корг уса 1 отделяетсякерноприемник 9, откуда извлекаетсякерн для анагизд. ормулаи э обре те ни я Керноотборный снаряд, содержащийкорпус с коронкой, установленный вкорпусе керноприемник с узлом враще1705543 Афигой ния, механизм предельного перс мещения керноприемника с гидроцилиндром,поршень которого имеет перелускнойканал со сбросовым клапаном и подвижный хвостовик с керноэахеатнымэлементом и узлом перемещения кернозахватного элемента, закрепленный сразъемной Фиксацией на керноприемнике, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,1 Ос целью повышения выноса керна, кернозахватный элемент выполнен в виде ша"ра с центральным отверстием и сквозным пазом, боковые поверхности которого сопряжены с отверстием, расположен-,5ным симметрично продольной оси и нарасстоянии друг от друга не менеевнутреннего диаметра коронки, узел перемещения кернозахватного элементавыполнен в виде установленной в хвостовике ступенчатой втулки с продольным пазом в нижней ступени и с подвижным толкателем, размещенным в пазу с возможностью взаимодействия скерноприемником, при этом шар закреплен в хвостовике на осях, ориентированных в диаметральной плоскости перпендикулярно продольной оси хвостовика, паэ шара расположен диаметральнопротивоположно пазу ступенчатой втулки, а хвостовик выяолнен с направляющим выступом, размещенным в пазу шара и имеющим внутреннюю поверхность скривизной, сопряженной с центральнымотверстием шара.11705543 Кор ор С.Шекмар едактор А,Долини Подписное ираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 19