Колонковый снаряд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 ц 5 Е 21 В 25 БР Е Я К жин с отния: устных труб, олотом в образова- внутренколонной межтрубпасти, выится к области гориспользовано при чных скважин с отые снаряды, содеролонной бурильных еннюю трубы с козмещенные коаксиющие посредством одвижно друг относнарядов является ость из-за необховерхность всей коГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (72) Г,К.Ешимов(56) Сулакшин С,С. Современные способы и средства отбора проб полезных ископаемых. М,: Недра, 1970, с.108, рис,32.Там же, с,113, рис.34.(54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД (57) Использование: бурение сква бором керна. Сущность изобрет ройство содержит колонну бурил наружную трубу с колонковым д нижней части, В ней размещена с нием межтрубного пространства няя труба, жестко связанная с бурильных труб. В верхней части ного пространства размещены ло Изобретение относ ного дела и может быть бурении геологоразведо бором керна,Известны колонков жащие соединенные с к труб наружную и внутр лонковым долотом, ра ально и взаимодейству подшипникового узла п сительно друга,Недостатком таких низкая производительн димости подъема на по) 1765356 А полненные с упруго-эластичным покрытием с площадью, превышающей площадь лопасти. Лопасти попеременно связаны шарнирами с наружной и внутренней трубами. Количество лопастей на внутренней трубе на однуменьше, чем"йа наружной, Шарниры выполнены с ограничителями поворота в виде выступов, В верхней части съемного керноприемника установлены пружинный центратор, В межтрубном пространстве размещена перемычка, жестко связанная с внутренней трубой и выполненная со сквозными продольными каналами, Каналы в перемычке выполнены в направлении вращения за выступами шарниров, размещенных на наружной трубе. Внутренняя труба имеет отверстия, выполненные в направлении вращения перед шарнирами, размещенными на внутренней трубе и сообщающими ее внутреннюю полость с верхней частью межтрубного пространства, Наружная труба соединена с колонной бурильных труб подшипниковым узлом, 2 ил,лонны бурильных труб и колонкового снаряда для извлечения заполнившего его полость керна, Кроме того, передача вращения через колонну бурильных труб в глубоких скважинах неэффективна,Известен также колонковый снаряд, содержащий колонну бурильных труб, наружную трубу с колонковым долотом в нижней части, размещенную в ней с образованием межтрубного пространства внутреннюю трубу, лопасти, размещенные в межтрубном пространстве, съемный керноприемник и седло под опорную головку съемного кер- ноприемника45 50 55 Недостатком этого снаряда, выбранного в качестве прототипа, является низкая надежность работы в среде, содержащей твердые частицы, приводящая к заклиниванию лопастей. Кроме того, вращающийся ротор, в полости которого размещен съем- ный керноприемник, не гарантирует невращаемость керноприемника, что приводит к снижению выхода керна и уменьшению технико-экономических показателей бурения с отбором керна,Цель изобретения - повышение эффективности бурения с отбором керна,Поставленная цель достигается тем, чтоизвестный колонковый снаряд, содержащий колонну бурильных труб, наружнуютрубу с колонковым долотом в нижней части, размещенную в ней с образованием межтрубного пространства внутреннюютрубу, лопасти, размещенные в межтрубном пространстве, съемный керноприемник и седло под опорную головку съемного керноприемника, снабжен пружинным центратором, установленным в верхней части съемного керноприемника, перемычкой, выполненной со сквозными продольными каналами, размещенной в межтрубном пространстве и жестко связанной с внутренней трубой, лопасти выполнены с упруго-эластичным покрытием с площадью, превышающей площадь лопасти, размещены в верхней части межтрубного пространства над перемычкой и попеременно связаны шарнирами с наружной и внутренней трубами, шарниры с ограничителями поворота в виде выступов, внутренняя труба имеет отверстия, выполненные в направлении вращения перед шарнирами, размещенными на внутренней трубе и сообщающими ее внутреннюю полость с верхней частью межтрубного пространства, при этом внутренняя труба жестко связана с колонной бурильных труб, наружная труба соединена с колонной бурильных труб подшипниковым узлом, каналы в перемычке выполнены в направлении вращения за выступами шарниров, размещенных на наружной трубе, а количество лопастей на внутренней трубе на одну меньше, чем на наружной,При этом повышается эффективность бурения с отбором керна благодаря использованию в качестве привода объемного гидравлического забойного двигателя с продольными лопастями, встроенного в межтрубную полость колонкового снаряда. и повышается выход керна благодаря обеспечению невращаемости керноприемника и созданию высокочастотных вибраций в его головке, создающих условия для беспрепят 101520 25 3035 40 ственного перемещения керна в полости керноприемника,На фиг.1 изображен предлагаемый колонковый снаряд, продольный разрез; на фиг,2 - сечение А - А на фиг,1.Колонковый снаряд содержит переводник 1, соединяющий внутреннюю трубу 2 с колонной бурильных труб и взаимодействующий через подшипниковый узел 3 с верхним торцом наружной трубы 4, оснащенной колонковым долотом 5 с промывочными каналами 6. Межтрубное пространство разделено перемычкой 7 со сквозными каналами 8 и уплотнительным кольцом 9. В верхней части межтрубного пространства над перемычкой 7 размещены радиально ориентированные, попеременно посредством шарниров 10 соединенные с наружной 4 и внутренней 2 трубами лопасти 11 и 12 с упруго-эластичным покрытием 13, площадь которого превышает площадь лопасти (11 или 12), соединенным с лопастями (11 и 12) заклепками 14, Шарниры 10 снабжены ограничителями поворота в виде выступов 15, Непосредственно в направлении вращения перед шарнирами 10, соединяющими лопасти 12 с внутренней трубой 2, выполнены отверстия 16, сообщающие полость трубы 2 с межтрубным пространством, а каналы 8 выполнены в перемычке 7 за выступами 15 шарниров 10. В перемычке 7 размещено седло 17 под опорную головку 18 съемного керноприемника 19, снабженного в верхней части центратором 20 и захватной головкой 21, а в нижней - кернорвателем 22, Опорная головка 18 расположена на уровне перемычки 7, Под захватной головкой 21 размещено дренажное отверстие 23. Между трубами 4 и 2 и долотом 5 и трубой 2 размещены уплотнительные кольца 24,Принцип действия устройства заключается в следующем. Колонковый снаряд опускается на забой без съемного керноприемника 19. После постановки снаряда на забой в его полость закачивают буровой раствор, очищая ее от шлама, Затем на забой опускают съемный керноприемник 19, опорная головка 18 которого при посадке в седло 17 перекрывает центральный канал внутренней трубы 2, Буровой раствор, закачиваемый на забой после установки съемного керноприемника 19 через отверстия 16, поступает в верхнюю полость межтрубного пространства между лопастями 11 и 12, При этом лопасти 11, соединенные с внутренней трубой 2, воспринимают давление бурового раствора, оставаясь на месте, удерживаемые невращающейся внутренней трубой 2, с которой они соединены шарниром 10, и повернувшись до упора в выступ 15, Внут1765356 40 50 55 ренняя труба 2, соединенная с колонной бурильных труб, не вращается и служит каналом для подачи бурового раствора и полостью для размещения керноприемника 19, 5Лопасти 12 на наружной трубе 4, подвижно соединенной с внутренней трубой 2, под действием давления бурового раствора создают на трубе 4 крутящий момент, который передается колонковому долоту 5. 10 Жидкость с низким давлением, находящаяся по другую сторону лопасти 12 в рабочей камере, через отверстия 8 и каналы 6 в колонковом долоте поступает к забою. При встрече лопастей 11 и 12 они отклоняются, 15 поворачиваясь вокруг шарниров 10, а остальные лопасти обеспечивают вращение трубы 4, Под действием упругости покрытия 13 и под напором раствора, поступающего из отверстий 16, лопасти 11 и 12 занимают 20 рабочее положение, Вращением долота 5 обеспечивается углубка скважины и выбуривание керна, который поступает в керноприемник 19. После заполнения последнего керном он извлекается на поверхность с по мощью овершота. При этом керн удерживается в керноприемнике 19 с помощью кернорвателя 22, а снаряд во избежание прихвата приподнимают над забоем.Далее цикл бурения с отбором керна 30 повторяют, опуская после извлечения керна съемный керноприемник на забой скважины.Формула изобретенияКолонковый снаряд, содержащий ко лонну бурильных труб, наружную трубу с колонковым долотом в нижней части, размещенную в ней с образованием межтрубного пространства внутреннюю трубу, лопасти, размещенные в межтрубном пространстве, съемный керноприемник и седло под опорную головку съемного керноприемника, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения с отбором керна, он снабжен пружинным центратором, установленным в верхней части съемного керноприемника, перемычкой, выполненной со сквозными продольными каналами, размещенной в межтрубном пространстве и жестко связанной с внутренней трубой, лопасти выполнены с упругоэластичным покрытием с площадью, превышающей площадь лопасти, размещены в верхней части межтрубного пространства над перемычкой и попеременно связаны шарнирами с наружной и внутренней трубами, шарниры - выполнены с ограничителями поворота в виде выступов, внутренняя труба имеет отверстия, выполненные в направлении вращения перед шарнирами, размещенными на внутренней трубе и сообщающими ее внутреннюю полость с верхней частью межтрубного пространства, при этом внутренняя труба жестко связана с колонной бурильных труб, наружная труба соединена с колонной бурильных труб подшипниковым узлом, каналы в перемычке выполнены в направлении вращения за выступами шарниров, размещенных на наружной трубе, а количество лопастей на внутренней трубе на одну меньше, чем на наружной,1765356 А-А едактор З.Ходак Корректор С.Пекар ТСС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3362 ВНИИПИ Гос Составитель В,ЕшимоваТехред М.Моргентал Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5