Колонковый снаряд

16099 51 35 группы турбин, связанных со съемным,полым валом распорным механизмом,имеющим выдвижные шпоночные пр измыв продоЛьных пазах полого вала, взаимодействующие с радиально-подвижнымишаровыми толкателями. Последние установлены в гнездах трубчатого корпуса и сопрягаются с канавками на поверхности продольно-подвижного полого штока, расположенного внутри трубчатого корпуса и связанного с захватной головкой. При этом трубчатыйкорпус соединен с опорной частьюИ зобр ет ение относится к горному делу, в частности к средствам для 20 бурения скважин с отбором керна.Цель изобретения - повышение выхода керна,На Фиг. 1 изображен снаряд, верхняя часть; на Фиг,2 - то же, нижняя 25 часть; на Фиг,3 - снаряд со снятым керноприемником, продольный разрез; на Фиг,4 - съемный керноприемник; на Фиг,5 - аксонометрическая проекция съемного керноприемника с полым валом и распорным механизмом с вырезом 1/2; на Фиг.6 - Фрагмент аксонометрической пооекции шпоночной призмы; на Фиг,7 - Фрагмент верхнего участка полого штока; на Фиг.8 - сечение А-А на Фиг,5; на фиг.9 - Фрагмент аксонометрической проекции опорного гнезда.Колонковый снаряд состоит из корпуса 1 с внутренним опорным гнездом в виде втулки 2 с ребрами 3 и каналами 4 в них, сообщающими полость центрального отверстия 5 через обратные клапаны 6 с затрубным пространством. Корпус 1 имеет узел 7 для соединения 45 с бурильными трубами (не показаны).Внутри корпуса размещен забойный гидравлический двигатель со статором 8 и группой турбин 9, соединенных совместно с раструбами 10 и 11 с полым валом 12.Турбины, раструбы и полый вал образуют ротор забойного двигателя, установленный в корпусе 1 на подшипниковых узлах 13, при этом сопряженные55 друг с другом торцовые поверхности турбин 9 и раструбов 10 и 11 выполнены коническими, Нижний конец раструба 11 соединен с наружной трубой съемного керноприемника, установленвнутри полого вала и связан с нимопорами качения, а турбины ротерасопрягаются одна с другой коническими торцовыми поверхностями, При посадке керноприемника опорной частьюна опорное гнездо корпуса полыйшток перемещается вниз относительнотрубчатого корпуса. Канавки толкателей смещаются относительно толкателей, которые раздвигают призмы 24 исоединяют этим вместе турбины и по-,лый вал, 9 ил,14, имеющей опорный узел 15 для кинематической связи с корпусом 1 ипородоразрушающее долото 16,Внутри наружной трубы 14 установлен съемный кернопри мник 1 с кернорвателем 18 захватной головкой 19 и"опорной частью 20, соединенной струбчатым корпусом 21, несущим радиально-подвижные шаровые толкатели 22,Трубчатый корпус 21 в свою очередь установлен на опорах качения 22внутри съемного полого вала 23 с продольными пазами, в которых размещены выдвижные шпоночные призмы 24,оснащенные возвратными пружинами 25ограничительными упорами 26 и продольными насечками 27.Шаровые толкатели 22 взаимодействуют с канавками 28 на сопряженной сними наружной поверхности продольноподвижного полого штока 29.Шток 29 подпружинен пружиной 30относительно трубчатого корпуса 21,оснащен коническим наголовником 31и связан с захватной головкой 19 через продольно-подвижную тягу 32, имеющую ответный наголовнику 31 выступ33, сетку 34, лопасти 35, крыпьчатку 36 и клапанный диск 37.Трубчатый корпус 21 с толкателями22, полый шток 29 и шпоночные призмы 24 вместе образуют распорный механизм соединения полого вала 23 стурбинами 9. Пля удержания штока 29 в верхнем положении в опорной части 20 предусмотрены стопор 38 с пружиной 39 и фиксирующей планкой 40, соответствующая канавка 41 на штоке 29 и продольная насечка 42 в опорном гнезде 2.При посадке керноприемника опорной частью 20 на опорное гнездо планка 40, взаимодействуя с гнездом, пе ремещается вверх, освобождая стопор 58, который выходит из зацепления с канавкой 41 и попадает другой стороной между выступами насечки 42. При этом полый шток 29 под действием пру жины 30 перемещается вниз относительно трубчатого корпуса 21, канавки 28 смещаются относительно толкателей 22, которые в свою очередь смещаются в радиальном направлении от оси снаря да, раздвигая призмы 24 и тем самьщ соединяя вместе турбины 9 и полый вал 23. Тяга 32 под действием собственного веса также смещается вниз, При этом клапанный диск 37 перекрывает сверху каналы 45, а зазор между выступом 33 и наголовником 31 сохраняется, являясь каналом для восходящего потока промывочной жидкости, истекающего через каналы 46, 45 и 4 в затрубное пространство. Трубчатый корпус 21 удерживает ее от вращения благодаря тому, что опорная часть 20 стопорится в опорном гнезде. 50 55 Тяга 32 имеет подшипниковую опору43 в штоке 29. Для надежного распорапризмы 24 на внутренней поверхностимогут иметь эластичные накладки 44.Проход промывочной жидкости обеспечивается каналами 45, 46 и 47.Колонковый снаряд работает следующим образом.На забои колонковый снаряд опускают без съемного керноприемника, какпоказано на Фиг.3. По достиженииснарядом забоя прокачиванием промывочной жидкости очищают его полость,опускают в полость бурильных трубсъемный керноприемник в транспортномположении, когда полый шток 29 застопорен стопором 38 в верхнем положении, толкатели 22 находятся в пазах(канавках) 28, призмы 24 утопленьпв пазах вала 23 и не препятствуютпроходу керноприемника через полостьтурбин 9, взаимодействующих друг сдругом коническими поверхностями,благодаря чему турбины удерживаютдруг друга от смещения в плоскостях,перпендикулярных оси снаряда, Вращающиеся при движении керноприемникалопасти 35 и крыльчатка 36, а такжеоткрытые каналы 45 в опорной части20 способствуют ускорению погружениясъемного керноприемника,5 10 15 20 25 305 0 5 Подача на забои промывочной жидкости приводит во вращение турбины 9 и через призмы 24 крутящий момент передается на полый вал 23, а затем на наружную трубу 14 и долото 16, через раструб 11 обеспечивая бурение горных пород. Осевая нагрузка на долото 16 передается через опорный узел 15 от колонны бурильных и утяжеленных труб, При течении потока мимо крыпьчатки 36 вращается тяга 32 и лопасти 35, создавая восходящий поток промывочной жидкости в полости керноприемника 17. После заполнения керноприемника 17 керном в полость бурильных труб опускают на канате овершот, зацепляемый за головку 19, и извлекают съемный керноприемник на поверхность: при этом полый шток 29, сжимая пружину 30, перемещается вверх до упора в опорную часть 20, так как последняя остается на месте под действием собственного веса и веса столба промывочной ющкости над ней. Канавки 28 устанавливаются на уровне положения толкателей 22 и они перемещаются, отжимаемые призмами 24 под действием пружин 25. Верхняя часть трубы 22 перекрывается высту. - пом 33, взаимодействуюшим с коническим наголовником 31, предотвращая переток промывочной жидкости от части 20 к кернорвателю 18 и способствуя тем самым сохранению керна при подъеме керноприемника из скважины. Затем увеличивают усилие подъема до такой величины, когда становится возможным перемещение стопора 38 вдоль пасечек 42 на вертикальной стенке верхней ступени центрального отверстия 5 опорного гнезда, отрывая: от него съемный керноприемник и извлекая его на поверхность. При этом призмы 24 утоплены в пазах полого вала и не препятствуют извлечению керноприемника. Формула изобретенияКолонковый снаряд, содержащий корпус с узлом для соединения с бурильными трубами и. внутренним опорным гнездом, размещенный внутри корпуса забойный гидравлический двигатель с установленным на подшнпниковых узлах ротором в виде группы турбин, соединенных с полым валом, связанную с ротором наружную трубу с породораэрушающим долотом и опорным узлом для1609951 2 7 кинематической связи с корпусом иразмещенный внутри наружной трубысъемный керноприемник с захватнойголовкой и опорной частью для взаимодействия с опорным гнездом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповЫшения выхода керна, соединениетурбин с полым валом выполнено ввиде распорного механизма, имеющего О,шаровыми толкателями и продольноподвижный полый шток с канавками нанаружной поверхности, сопряженной сшаровыми толкателями, при этом трубчатый корпус соединен с опорнойчастью и установлен на опорах качения внутри полого вала, полый штоксоединен с захватной головкой, полыйвал выполнен съемным с и продольнымипазами для размещения шпоночных призма сопряженные одна с другой торцовые )поверхности смежных турбин - коническими.60995Составитель В. Акслер, Редактор М. Товтин Техред Л,Олийнык Корректор О, Кравцова: Заказ 3713 Тираж 466 подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101