Колонковый снаряд

 

СОКИ СОВЕТСКИХ

И .. РЕСПУБЛИК

3(Д) Е 21 В 25/02

Я.

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕНТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н аитаеснаеа саид твъств (21) 2946264/22-03 (22) 24 ° 06.80 (46) 30,11 ° 83. Бюл, Р 44 (72) Г.И,Антонов (71) Туркменский научно.-исследовательский геологоразведочный институт (53) .622.243.64(088.8) (56) 1. Патент ФРГ В 2120714, кл, Е 21 В 25/00 1972.

2. Патент СССР 9,664 87, кл, Е 21 В 25/00, 1974 (прототип). (54) (57) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, сОдержа.щий колонну бурильных труб, съемный керноприемннк и фиксатор съемного керноприемника в виде корпуса с выд

- „.<у„;, 1057673

; внжными ыарами, взаимодействующими с марами ступейчатым щтоком и соединенным со латоком золотниконым клапаном в нагнетательиом канале, о т- . л и ч а в шийся тем, что, с целью повыщения достоверности сиг. нала устанозки снаряда в рабочее положение, он снабжен втулкой с радиальными отверстиями и шарами, уста-. новленными э радиальных отзерстиях втулки, .при этом втулка размещена на ступенчатом штоке с возможностью ,акснального смещения н взаймы= действия с щарами узла фиксации, Й на сопряженных с втулкой поверхностях щтока и корпуса выполнены кольцевые канавки для смещения шаров. Я

1057673

7 фиксатора, выдвижные шары 8 фиксатора, ступенчатый шток 9 с эолотниковым клапаном 10 и втулку 11 с р- выдвижными шарами 12. Корпус 7 фиксатора выполнен полым и имеет радиальные сквозные отверстия, в которых размещены Шары 8, кольцевую ка навку 13 и упор 14, В полости корпуса 7 установлены с воэможностью аксиального смещения относительно

-4O корпуса, шаров 8 и друг друга втулка 11 и ступенчатый шток 9, Втулка 11 имеет сквозные радиальные отверстия, в полости которых размещены шары 12, а шток 9 — кольцевую

15 канавку 15 и упор 16. Нижняя часть штока 9 выполнена с уплотнительным кольцом 1.7, сопрягающимся с поверхностью полости корпуса 7, а внутри штока выполнен нагнетатель-. О ный канал 18.

Корпус 2 керноприемника выполнен полым и имеет продольные пазы, в которых установлены раздвижные подпружные шарнирные расширители 4, На поверхности корпуса имеются шлицы шлицевого соединения 19.

Колонна труб 1 имеет в нижней части посадочное место, ограничивающее перемещение съемной части снаряда вниз и обесцечивающее передачу крутящего момента от колонны буровым наконечником., Посадочное место выполнено в виде упора 20, кольцевой канавки 21 под шары. 8 и пазы шлицевого соединения 19, Снаряд работает следующим образом, Перед спуском в колонну снаряд переводится в транспортное положение, для этого шток 9 перемещают в

40 верхнее положение. При этом упором 16 перемещается вверх втулка 11.

Шары 12 смещаются в полость радиальных отверстий втулки 11 и входят в сопряжение с канавкой 15. Нижний

45 срез втулки 11 занимает положение выше радиальных отверстий корпуса 7, а шары 8 смещаются в сторону штока 9. Клапан 10 перекрывает полость кор-! пуса 7. В этом положении шток 9 удер5р живается силами трения уплотнительного кольца 17 о стенки полости корпуса. Под усилием пружины б корпус 7 находится в своем верхнем положении относительно корпуса 2 керноприемни55 ка. Нижний срез распора 5 при этом находится выше места закрепления подпружиненных расширителей 4, а рас.ширители усилием пружин утоплены в полости корпуса керноприемника.

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам бурения скважин с отбором- керна.

Известны колонковые снаряды, соде жащие колонну бурильных труб, съем- . ный керноприемник и пружинный фиксатор съемного керноприемника 1).

Недостатками данных снарядов яв,ляются низкая надежность и невозможность принудительного перемещения и установки керноприемника нагие тательным потоком жидкости и отсут-. ствие!сигнала о его рабочем положе- . нии.

Известны также снаряды с фиксатором, приводимым в действие нагнетаемым.потоком жидкости, при срабатывании которого происходит скачок давления.

Указанный снаряд содержит колонну бурильных труб, съемный керноприемник и фиксатор съемного керноприемника в виде корпуса с выдвижными шарами, взаимодействующими с шарами ступенчатым штоком и соединенным со штоком золотниковым клапаном в нагнетательном канале 2 .

Однако в известном, снаряде при движении штока до момента открытия клапана на контакте его поверхности с выдвижными шарами возникают значительные напряжения смятия, что может вызвать заедание штока в мо- мент падения нагрузки при открытии золотникового клапана. Вследствие этого элементы фиксатора не получают полного перемещения, в то время как.падение. давления в нагнетательном канале .,сигнализирующее об установке .в рабочее положение, уже произошло.

Цель изобретения — повышение дос товерности сигнала установки снаряда в рабочее положение .

Указанная цель достигается тем, что колонковый снаряд дополнительно снабжен втулкой с радийльными отверстиями и шарами, установленными в радиальных отверстиях втулки, при этом втулка размещена на ступенчатом штоке с воэможностью аксиального смещения и взаимодействия с шарами узла фиксации, а на сопряжен- . ных с втулкой поверхностях штока и корпуса выполнены кольцевые канавки для смещения шаров.

На фиг. 1 показан колонковый снаряд, продольный разрез, общий вид; на фиг. 2 — фиксатор съемного керноприемника, продольный разрез, общий вид (s транспортном положении).

Колонковый снаряд состоит иэ колонны бурильных труб 1 и съем; кого керноприемника, включающего, корпус 2 с буровым наконечником 3, расширители 4, подвижной распор 5 i

-расширителей 4, пружину 6, корпус

Съемный керноприемник снаряда вставляется в.колонну и потоком промавочной жидкости транспортируется вниз. После посадки корпуса 2 в посадочном месте колонны давление, жидкости в колонне увеличивается, ! 1057673 так как низ колонны перекрыт корпусом 2.

Под действием давления жидкости шток 9 начинает перемещаться вниз.

При этом перемещается и втулка 11, так как шары 12 сопрягаются с канавкой 15 до сопряжения нижнего среза втулки.с шарами 8. Под действием, усилия, представляемого втулкой 11, шары 8 прижимаются к внутренней поверхности колонны. Одновременно начинает перемещаться вниз относительно корпуса 2 керноприемника корпус 7 с распором 5, сжимая пружину б. Как только оси радиальных от-, верстий корпуса7 и кольцевой канавки 21 совпадут, шары 8 перемещаются в сторону канавок, а втулка ll вместе со штоком 9 перемещается вниз и фиксирует корпус в колонне.

При дальнейшем перемещении вниз оси радиальных отверстий втулки 11 совпадают с осью кольцевой канавки 13 и шары 12 перемещаются в сторону канавки. Втулка ll останавливается (ее перемещение тормозится шарами 8), а щток 9 продолжает перемещаться вниз до полного открытия клапана 10Ä

При этом давление жидкости в колонне резко снижается. При движении вниз распор 5 разводит расширители 4 в рабочее положение. Колонну отпускают на забой и приступают к бурению.

Для извлечения снаряда на поверхность колонну приподнимают над эабоФ ем и в нее опускают на тросе ловитель, который в конце спуска соединяется со штоком 9. При подъеме ловителя шток 9 перемещается в верхнее положение относительно корпуса 7.

1О Снаряд раскрепляется в колонне и переводится в транспортное положение. Взаимодействие деталей при этом описано выше.

Наличие в фиксирующем механизме снаряда втулки ll с шарами 8, взаимодействующими с .кольцевыми канавками на ступенчатом штоке 9 и полости корпуса 7 обеспечивает надежное

20 закрепление съемного керноприемника в колонне и полное открытие клапана.

Так как после закрепления снаряда в колонне шары 8 не сопрягаются с поверхностью ступенчатого штока,.

25 они не препятствуют его перемещению вниз. Это дает воэможность также увеличить ход клапана Й обеспечить получение достоверного сигнала о рабочем положении съемного керноприемника.

1057673

f7

Фиг. 2

Фмэ.1

Составитель В.векслер

Редактор N.Рачкулинец Техред Ж,Кастелевйч

Корректор,А, Тяско, «««»

« ««« I

Закав 9545/38 Тираж 603 Подписное

BHHHDN Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

« «

12

$5

f1 у

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