Колонковый снаряд

(55 Е 21 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТ делу, скваышем керации ению ышеи выНа фи выи сназ; на фиг. на фиг. 4 ми выходзано натвора,яд; вид сб , 3 - разрколонков ыми кана равление оеди- вклюОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения(73) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения(56) Меламед Ю. А, Исследование и разработка технических средств для повышения выхода керна при гидроударном бурении скважин малого диаметра. Экспресс-информация ВИЭМС. Серия; "Техника и технология геологоразведочных работ, организация производства", 1975, М 13, с, 1 - 8.Авторское свидетельство СССР М 1765355, кл. Е 21 В 25/00, 1990,Изобретение относится к горномув частности к устройствам для буренижин с отбором керна.Целью изобретения является поние эффективности бурения с отборона, возникающие при этом пульпотока раствора способствуют улучшусловий очистки забоя от шлама, понию механической скорости буренияноса керна,1 изображен колонк оку; продольный разре зА - Аи Б - Бнафиг.1 й снаряд с перекрыты лами, Стрелками пок движения бурового ра(57) Использование: бурение скважин с отбором керна. Сущность изобретения: колонковый снаряд содержит корпус с переводником в виде гидравлического забойного двигателя с полым статором, соединяющим колонну бурильных труб с керноприемной трубой, и с расположенным снаружи статора ротором, соединенным с корпусом и породоразрушающим наконечником. Над переводником размещен центратор, выступы которого перекрывают выходные каналы из забойного двигателя, полость которого открыта в межтрубное пространство. При бурении создается прерывистое движение потока промывочной жидкости, способствующее разрушению пород забоя, очистке его от шлака и повышению выноса керна. 4 ил. Колонковый снаряд (фиг, 1) содержит забойный двигатель со статором 1 и размещенным снаружи его ротором 2 и центратором 3 для создания с бурильными трубами 4, В головке 5 ротора 2, соединенного с корпусом 6, выполнены сквозные каналы 7 для перетока части бурового раствора из рабочего пространства забойного двигателя в затрубное пространство.Полость статора 1 сообщена отверстиями 8 с рабочим пространством в нижней части забойного двигателя над перемычкой 9, отделяющей рабочее пространство от межтрубного между наружной 6 и керноп риемной 10 трубами.Керноприемная труба 10 жестко с нена со стато ром 1 через перемычку 9,чающуюподшипниковый узел 11, служащий для передачи осевой нагрузки от бурильных труб на вращающийся корпус 6 через короткий пэтрубок 12 с отверстиями 13 и седлом 14 под шаровый клапан 15, размещаемый перед спуском снаряда на забой в регуляторе 16 с пружиной 17, запирающим рычаг 18 с гнездом 19, расположенным снаружи регулятора 16 под сбрасываемый шар 20. Снаружи и выше регулятора 16 размещены направляющие сетчатые крылья 21 для направления шара 20 в гнездо 19,Полость регулятора 16 открыта в полость длинного патрубка 22, сообщающего через каналы 23 с клапанами 24 в перемычке 25 и отверстия 26 рабочее пространство в верхней части забойного двигателя с полостью керноприемной трубы 10 и расположенного в полости статора 1. Керноприемная труба 10 оснащена приливом 27 каналами 28 для вывода части промывочной жидкости из полости трубы в затрубное пространство через отверстия 29 в корпусе 6, соединенном с колон ковым долотом 30, При этом количество промежутков между каналами 28 соответствует количеству каналов 7 в головке 5 забойного двигателя и количеству каналов 31 в центраторе 3. Керноприемная труба 10 заканчивается кернорвателем 32, а между ротором 2 и перемычкой 25, между перемычкой 9 и корпусом 6 размещены уплотнения 33, а между статором 1 и ротором 2- подшипники 34. Предлагаемое,устройство работает следующим образом.Перед спуском на забой клапан 15 располагают в регуляторе 16, сжимая пружину17 и удерживая рычагом 18. Затем снарядсвинчивают с бурильными трубами 4, на колонне которых его опускают в скважину, иполость которой является каналом для подачи к снаряду промывочной жидкости, Опускаемый на забой гидравлический двигатель защищен от зашламования перемычкой 9 и клапанами 24 в отверстиях 23 перемычки 25.По достижении забоя в полость снаряда закачивают промывочную жидкость, создавая на роторе 2 крутящий момент. При этомона протекает по полости статора 1, и через отверстия 8 попадает.в рабочее пространство забойного двигателя, Заторможенный бурильными трубами статор 1 и остается без вращения, а ротор 2 вращается вправо, передавая через корпус 6 вращение на колонковое долото 30,Отработавшая в рабочем пространствезабойного двигателя промывочная жидкость протекает через отверстия 23, канал26, полость длинного патрубка 22, через центральный канал в перемычке 9, полость5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 короткого патрубка 12, поступает в полость керноприемной трубы 10, очищая ее от шлама. Часть потока протекает через отверстия 13 патрубка 12 в межтрубное пространство, Другая часть потока чеоез калиброванные сквозные каналы 7 головки 5 и каналы 31 центратора 3 выходит в межтрубное пространство. При этом вращение ротора 2 и риводит к тому, что каналы 7 периодически одновременно перекрываются выступами центратора 3, Вследствие этого под головкой 5 возрастает давление и к забою направляется увеличенная порция промывочной жидкости.После промывки полости керноприемной трубы 10 и забоя от шлама в полость бурильных труб сбрасывается шар 20, который садится в гнездо 19, нажимая на рычаг 18, который поворачиваясь освобождает шаровый клапан 15, опускающийся в гнезде 14 над торцом трубы 10 и изолирующий ее полость от нисходящего потока промывочной жидкости.Керноприемная труба 10, соединенная с невращающимся статором, надежно удерживается им от вращения, Осевая нагрузка на колонковое долото 30 передается через подшипниковый узел 11 от колонны бурильных труб. Струи бурового раствора, отработанного в рабочем пространстве забойного двигателя, не попавшие в полость патрубка 22, истекают в затрубное пространство через каналы 7, создавая струйные потоки, параллельные оси снаряда и интенсифицирующие отток бурового раствора от забоя скважины, способствуя тем самым улучшению условий очистки забоя от шлама.При прерывании выхода части потока в затрубное пространство весь поток промывочной жидкости из рабочего пространства идет через межтрубное пространство к забою, откуда часть потока идет на поверхность по затрубному пространству, а часть поступает в полость керноприемной трубы, способствуя продвижению в нее керна, Из полости трубы 10 жидкость выходит в затрубное пространство через каналы 28 в приливах 27 и отверстия 29 в корпусе 6 в момент, когда каналы 7 перекрыты выступами центратора 3,Такое конструктивное выполнение колонкового снаряда обеспечивает только колебания потока жидкости в керноприемной трубе, сохраняя плавную без вибраций работу породоразрушающего наконечника на забое скважины. Устранение механических колебаний колонкового снаряда позволяет сохранить целостность столбика керна в момент выбуривания, повышая качество и процент выноса керна.1806258 35 40 45 50 55 По окончании бурения сформированный керн удерживается в трубе 10 кернорвателем 32. На поверхности корпус 6 удерживается в клиньях ротора, а забойный двигатель с перемычкой 9 и керноприемной трубой 10 и керном внутри нее отвинчиваются и извлекаются из корпуса 6, Далее отвинчивают кернорватель 32 и извлекают керн из трубы 10, Затем отвинчивают трубу 10 с патрубком 12 от перемычки 9, извлекают шаровой клапан 15 для помещения его в регулятор 16 и описанный цикл повторяют.Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий наружную трубу с колонковым долотом в нижней части, гидравлический забойный двигатель со статором, ротором, соединенным с наружной трубой и выполненным в верхней части с калиброванными сквозными продольными каналами, сообщающими рабочее пространство в верхней части забойного двигателя с затрубным пространством, перемычку с размещенным на наружной трубе подшипниковым узлом, разделяющую рабочее пространство забойного двигателя и межтрубное пространство, патрубок, размещенный в полости статора, жестко с ним связанный и гидравлически сообщающий межтрубное пространство с рабочим пространством в верхней части забойного двигателя, керноприемную трубу с седлом под шаровой клапан в верхней части и кернорвателем, размещенную в наружной трубе и связанную со статором забойного 5 двигателя, и шаровой клапан, размещенныйв верхней части патрубка с возможностью посадки его на седло при прекращении циркуляции промывочной жидкости, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения 10 эффективности бурения с отбором керна, онснабжен центратором, выполненным с ребрами на наружной поверхности и каналами между ними и размещенным над ротором, дополнительной перемычкой, выполненной 15 с каналами, оснащенными обратными клапанами, и размещенной в верхней части забойного двигателя, и сбрасываемым шаровым клапаном, при этом керноприемная труба выполнена с радиальными кана лами в верхней части, сообщающими еевнутреннюю полость с затрубным пространством, шаровой клапан имеет упор, освобождающий рычаг которого выведен наружу из патрубкэ и выполнен с седлом 25 под сбрасываемый шаровой клапан, причемколичество и поперечные размеры каналов между ребрами центратора соответствуют количеству и поперечным размером радиальных каналов керноприемной трубы и 30 промежутков между ними,1806258 ставител ь В. Е шимхред М,Моргентал Корректор М.Ткач актор ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Производственно-и аз 969 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5