Снаряд для отбора проб шлама

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 1776781 РЕСПУБЛИК/02 51)5 Е 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИ Е АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ САНИЕ ИЗОБ(71) Институт горного дела(56) 1, Авторское свидетельство СССР М 398739, кл, Е 21 В 49/02, 1974,2. Авторское свидетельство СССР М". 232885, кл. Е 21 В 49/06, 1967.(54) СНАРЯД ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ШЛАМА Изобретение относится к орной промышленности и может быть использовано в процессе бурения взрывных скважин длябора проб шлама в непосредственной близости от призабойной зоны.Известен снаряд для бурения с отбором проб шлама 1, содержащий корпус, эжекторное устройство, гидроциклонный шламоуловитель, герметизирующий переходник и разделительные устройства, каждое из которых снабжено поршнем с комбинированным седлом, причем полый шток поршня выполнен перфорированным и жестко соединен с запорной втулкой,Основным недостатком данного снаряда является невозмо,ность улавливания тонких фракций шлама, которые уносятся промывкой, что сказывается на достоверности информации о гранулометркческом составе шлама и последующем определении рациональных режимов бурения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является(57) Использование; отбор проб шлама из стенок скважин. Сущность изобретения: внутри корпуса установлен подпружиненный сердечник с образующими полости шламоприемной камеры продольными профилированными пазами, который под действием осевой нагрузки взаимодействует с шламозахватными элементами в виде коробов и разгрузочной заслонкой. при этом пазы сообщаются с выводным каналом на участке, который при перемещении сердечника смещается относительно выходного отверстия на корпусе. 6 ил,устройство для отбора герметиэированных проб шлама 2, содержащее наружный корпус, подпружиненный относительно корпуса подвижный сердечник и шламоприемную камеру в корпусе, имеющую входное окно с выдвижными шламозахватывающими элементами, кинематически связанными с сердечником, подпружиненную разгрузочную заслонку и циркуляционный выходной канал с запорным. элементом.Однако укаэанное устройство имеет недостаточную надежность и не обеспечивает улавливание всех частиц бурового шлама в процессе бурения.Цель изобретения - повышение надежности снаряда в работе, Кроме того повышается достоверность информации о гранулометрическом составе бурового шлама за счет улавливания частиц всех классов крупности.Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для отбора проб шлама, содержащем наружный корпус, подпру 177678110 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жиненный относительно корпуса подвижный сердечник и шламоприемную камеру в корпусе, имеющую входное окно с выдвижными шламозахватными элементами, кинематически связанными с сердечником, подпружиненную разгрузочную заслонку и циркуляционный выходной канал с запорным элементом, сердечник выполнен с образующими полость камеры продольными профилированными в верхней части пазами, при этом шламозахватные элементы выполнены в виде коробов, сопряженных с верхней профилированной частью пазов, разгрузочная заслонка расположена и закреплена в нижней части пазов, а выходной канал имеет смещаемый относительно выходного отверстия участок, расположенный на сердечнике и сообщающийся с нижней частью пазов,На фиг. 1 показан продольный осевой разрез снаряда в режиме бурения; на фиг. 2 - то же в режиме отбора шлама; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В - В на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг, 2,Снаряд для отбора проб шлама включает наружный корпус 1 и размещенный соосно внутри него подвижный на шлицах 2 сердечник 3 с центральным каналом 4 для подачи очистного агента на забой скважины. В теле сердечника 3 выполнены продольные профилированные в верхней части пазы 5, образующие с корпусом 1 полости шламоприемных камер 6, Сердечник 3 в нижней части через переходник 7 соединен с породоразрушающим инструментом и подпружинен в верхней части пружиной 8, контактирующей своими торцами с упорами 9 корпуса 1 и 10 сердечника 3, В корпусе 1 выполнены входные окна 11 шламоприемной камеры 6, в которых установлены выдвижные шламозахватные элементы, выполненные в виде коробов 12, сопряженных с верхней профилированной частью пазов 5, В нижней части шламоприемной камеры 6 расположена и закреплена подпружиненная разгрузочная заслонка 13 и выполнены выводные каналы, которые имеют смещаемый относительно выходного отверстия 14 участок 15, расположенный на сердечнике 3 и сообщающийся с нижней частью пазов 5, Для ограничения продольного перемещения сердечника 3 в корпусе 1 установлены стопоры 16. Шлицы 2 закрыты кожухом 17, закрепленном на корпусе 1,Снаряд работает следующим образом, При помощи бурового става снаряд приводят во вращение, через центральный канал 4 подают очистной агент (водовоздушную смесь), сообщают осевое усилие, необходимое и достаточное для эффективного бурения данного типа породы, В этом наложении сердечник 3 находится в положении, укаэйнном на рисунке, шламозахватные элементы, выполненные в виде коробов 12 утоплены и закрывают окна 11, смещаемый участок 15, расположенный на сердечнике 3 выводного канала, смещен относительно выходного отверстия 14 корпуса 1 и перекрывает выводной канал, буровой шлам свободно движется в затрубном пространстве,В любом заданном интервале глубины скважины, в котором необходимо отобрать пробу шлама, увеличивают осевое усилие до полного сжатия пружины 8. При этом сердечник 3 по шли цам 2 смещается относительно корпуса 1 вверх, короба 12 шламозахватных элементов, скользя по верхней профилированной части пазов 5 в сердечнике 3, поворачиваются вокруг своих горизонтальных осей и открывают окна 11, а их наружные стенки выступают в затрубное пространство в виде наклонных козырьков. Смещаемый участок 15 сердечника 3 совмещается с выходным отверстием 14 корпуса 1, открывая выводной канал шламоприемной камеры 6.Смоченный водой буровой шлам, отражаясь от наружных стенок коробов 12 шламозахватных элементов, через окна 11 попадает в полость шламоприемной камеры 6 и через выводной канал, образованный совмещенным участком 14 и выходным от-верстием 14, вновь выходит в затрубное пространство. Укаэанная циркуляция шлама будет иметь место до тех пор, пока осевое усилие максимально сжимает пружину 8, При уменьшении осевого усилия до первоначального значения сердечник 3 под действием пружины 8 перемещается относительноо корпуса 1 вниз в исходное положение, при этом короба 12 шламозахватных элементов закрывают окна 11, а отверстия 14 и 15 смещаются относительно друг друга, перекрывая выводной канал шламоприемной камеры 6, в полости которой остается некоторое количество бурового шлама, представленного всеми классами крупности,После извлечения снаряда иэ скважины кожух 17 перемещают относительно корпуса 1, подпружиненные разгрузочные заслонки 13 отжимают и извлекают отобранный шлам из полости шламоприемной камеры 6. Формула изобретенияСнаряд для отбора проб шлама, содержащий наружный корпус, подпружиненныйотносительно корпуса подвижнь:й сердечник и шламоприемную камеру в корпусе, имеющую входное окно с выдвижными шламозахватными элементами, кинематически связанными с сердечником, подпружиненную разгрузочную заслонку и циркуляционный выходной канал с запорным элементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, сердечник выполнен с образующими полость камеры предельными профилированными в верхней части пазами, при этом шламозахватные элементы выполнены в виде коробов, сопряженных с верхней профилированной 5 частью пазов, разгрузочная заслонка расположена и закреплена в нижней части паза, а выводной канал имеет смещаемый относительно выходного отверстия участок, распо.ложенный на сердечнике и сообщающийся 10 с нижней частью пазов,1776781 %Г,Г-ГСоставитель Кузнецов Редактор М,Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь Заказ 4105 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101