Колонковое долото для ударного бурения

 

КОЛОНКОВОЕ ДОЛОТО ДЛЯ УДАРНОГО БУРЕНИЯ, состоящее из корпуса с ниппелем для присоединения к колонковой трубе, наружной боковой рабочей поверхностью, содержащей нижний сужающийся на конус к торцу корпуса участок и сопряженный с ним верхний цилиндрический участок диаметром, равным диаметру долота, и внутренней полостью, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения при одновременном улучшении условий отбора и качества керна, нижний участок внутренней полости также выполнен сужающимся на конус к торцу корпуса, причем угол конусности этого участка меньше угла конусности нижнего участка наружной боковой поверхности и составляет 8-13°. (Л ьд о СП О) 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зцд Е 21 В 10/02; Е 21 В 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " ":::: --: 1

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 (21) 3395504/22-02 (22) 04.02.82 (46) 30.05.83. Бюл. №20 (72) Г.С. Александров, А.М. Волков, Б.М. Ребрик, Г.К. Кармальский, В.И. Кузнецов и В.А. Барашков (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе (53) 622.24.051.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 227252, кл. Е 21 В 25/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 619627, кл. Е 21 В 25/00, 1976 (прототип) „„SU„„1020564 А (54) (57) КОЛОНКОВОЕ ДОЛОТО ДЛЯ

УДАРНОГО БУРЕНИЯ, состоящее из корпуса с ниппелем для присоединения к колонковой трубе, наружной боковой рабочей поверхностью, содержащей нижний су° жающийся на конус к торцу корпуса участок и сопряженный с ним верхний цилиндрический участок диаметром, равным диаметру долота, и внутренней полостью, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения при одновременном улучшении условий отбора и качества керна, нижний участок внутренней полости также выполнен сужающимся на конус к торцу корпуса, причем угол конусности этого участка меньше угла конусности .нижнего участка наружной боковой поверхности и составляет 8-13 .

1020564 трубы породой. Это трение может стать причиной уплотнения, находящегося в колонковой трубе породы, с последующим образованием пробки и прекращением проход- 45 ки, а также нарушением структуры керна.

Кроме того, не исключена возможность выпадения части или всего керна из колонковой трубы при подъеме долота, поскольку удержание керна в трубе происходит только за счет сил трения. В результате всего этого снижается производитель50 ность бурения, ухудшаются условия отбора и качество керна.

Цель изобретения — повышение производительности бурения при одновременном улучшении условий отбора и качества керна.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к колонковым долотам для ударного бурения.

Известно колонковое долото для ударного бурения, состоящее из корпуса с ниппелем для присоединения к колонковой трубе, наружной боковой цилиндрической рабочей поверхностью и внутренней полостью, имеющей расширяющийся на конус к торцу корпуса нижний участок (1).

Недостатками данного долота являются получение склонных к обрушению стенок скважины, так как формирующая стенки скважины наружная боковая цилиндрическая поверхность долота не обеспечивает их достаточного уплотнения, и черезмерное уплотнение керна на входе в долото из-за наличия расширяющегося на конус к торцу корпуса нижнего участка внутренней полости, что часто приводит к образованию пробки внутри колонковой трубы с приостановлением углубки, т.е. к возникновению свайного эффекта, а сам керн теряет информативность вследствие переуплотнения. Все это снижает эффективность бурения и ухудшает качество керна.

Наиболее близким к предлагаемому является колонковое долото для ударного бу- 25 рения, состоящее из корпуса с ниппелем. для присоединения к колонковой трубе, наружной боковой рабочей поверхностью, содержащей нижний сужающийся на конус к торцу корпуса участок и сопряженный с ним верхний цилиндрический участок диа- 30 метром, равным диаметру долота, и внутренней полостью (2).

Известное долото обеспечивает получение устойчивых стенок скважины за счет уплотнения породы, производимого нижним конусным и верхним цилиндрическим 35 участками наружной боковой рабочей поверхности корпуса долота, однако в нем диаметр керна равен диаметру внутренней полости долота и колонковой трубы, вследствие чего при входе керна внутрь колонковой трубы возникают значительные силы трения, возрастающие по мере заполнения

Указанная цель достигается тем, что в колонковом долоте для ударного бурения, состоящем из корпуса с ниппелем для присоединения к колонковой трубе, наружной боковой рабочей поверхностью, содержащей нижний сужающийся на конус к торцу корпуса участок и сопряженный с ним верхний цилиндрический участок диаметром, равным диаметру долота, и внутренней полостью, нижний участок внутренней полости также выполнен сужающимся на конус к торцу корпуса, причем угол конусности. этого участка меньше угла конусности нижнего участка наружной боковой поверхности и составляет 8-13 .

На фиг. 1 показано колонковое долото для ударного бурения; на фиг. 2 — зависимость Чм „от угла конусности нижнего участка внутренней поверхности долота.

Долото состоит из корпуса с ниппелем 1 для присоединения к колонковой трубе (не показана), наружной боковой рабочей поверхностью, содержащей нижний сужающийся на конус к торцу корпуса участок

2 и сопряженный с ним верхний цилиндрический участок 3 диаметром, равным диаметру долота, и внутренней полостью 4, нижний участок 5 которой также сужается на конус к торцу корпуса, причем угол конусности этого участка меньше угла конусности нижнего участка 2 наружной боковой поверхности и составляет 8-13 .

Указанный диапазон изменения угла конусности является оптимальным как с точки зрения получения максимальной скорости бурения, так и с точки зрения удержания керна в колонковой трубе при подъеме долота.

Долото работает следующим образом.

Под действием ударных импульсов долото внедряется в породу на определенную глубину вырезая при этом из массива стол1 бик породы (керн). В процессе бурения происходит уплотнение стенок скважины благодаря наличию нижнего конусного 2 и сопряженного с ним верхнего цилиндрического 3 участков наружной боковой поверхности корпуса долота, чем достигается уменьшение сил трения колонковой трубы о стенки скважины. За счет того, что нижний участок 5 внутренней полости 4 корпуса долота выполнен сужающимся на конус к торцу корпуса, образовавшийся керн свободно с зазором без нарушения структуры и возникновения значительных сил трения входит в колонковую трубу и размещается в ней. При подъеме долота нижний конусный участок внутренней полости его корпуса играет также роль керноудерживающего устройства, предотвращающего выпадение керна из колонковой трубы. В итоге обеспечивается повышение производительности бурения и одновременно улуч шаются условия отбора и качество керна.

Ум, мим. м

Редактор К). Ковач

Заказ 3863128

Составитель В. Якимов .Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4