Колонковый снаряд

 

КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий наружную трубу с породоразрушающим инструментом, извлекаемую керноприемную трубу, расположенную внутри наружной, кернрэахватные элементы, связанные с керноприемной трубой, и механизм перекрытия кернозахватных элементов, имекядий подвижную втулку, связанную с породоразрушающим инструментом разъемными фиксаторами , а с нижним концом керноприемной трубы - подвижным соединением с ограниченным продол1 ным ходом, отличающийся тем, что, с целью облегчения извлечения керна из снаряда, кернозахватные элементы закреплены на подвижной втулке под фиксаторами, причем втулка размещена с внешней стороны керноприем (Л ной трубы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК а% (11) 3СЮ Е 21 В 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И GfHPblTHA (21) 3563706/22-03 (22) 12.01.83 (46) 07.08.84 Бюл. Р 29 (72) С.С.Сулакшин, В.И.Брылин и Л.С.Редутинский (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова (53) 622.243.64(088.8) (56) 1. Гребенюк А.А. Техника и технология получения керна. М., "Недра", 1973, с.77,рис.36.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 739213 кл. Е 21 В 25/00, 1978 (прототип). (54)(57) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий наружную трубу с породоразрушающим инструментом, извлекаемую керноприемную трубу, расположенную внутри наружной, керноэахватные элементы, связанные с керноприемной трубой, и механизм перекрытия кернозахватных элементов, имеющий подвижную втулку, связанную с породоразрушающим инструментом разъемными фиксаторами, а с нижним концом керноприемной трубы — подвижным соединением с ограниченным продольным ходом, отличающийся тем, что, с целью облегчения извлечения керна из снаряда, кернозахватные элементы закреплены на подвижной втулке под фиксаторами, причем втулка размещена с внешней стороны керноприемной трубы.

1106891

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды, содержащие наружную трубу с породоразру- S шающим инструментом, расположенную внутри наружной керноприемную трубу и кернозахватные элементы 11) .

Однако при бурении трещиноватых и раздробленных пород в результате 1О того, что открытые для постоянного контакта с керном кернозахватные элементы подвергаются износу и заклиниваются частицами, имеет место потеря керна. l5

Известны также колонковые снаряды с закрытым при бурении кернорвателем,. содержащие наружную трубу с породоразрушающим инструментом, извлекаемую керноприемную трубу, распо- 20 ложенную внутри наружной, кернозахватные элементы, связанные с керноприемной трубой, и механизм перекрытия кернозахватных элементов, имеющий подвижную втулку, связанную с породо- 25 разрушающим инструментом разъемными фиксаторами, а с нижним концом керноприемной трубы — подвижным соединением с ограниченным продольным ходом )2) .

Однако применение известного снаряда .также не обеспечивает требуемой надежности, так как разъемные фиксаторы, расположенные в открытой для доступа керна и шлама части, подверже- З5 ны заклиниванию в процессе бурения, что в конечном итоге усложняет и увеличивает трудоемкость извлечения керна.

Целью изобретения является облегчение извлечения керна из снаряда.

Указанная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержащем наружную трубу с породоразрушаю45 щим инструментом, извлекаемую керноприемную трубу, расположенную внутри наружной, кернозахватные элементы, связанные с керноприемной трубой и механизм перекрытия кернозахватных элементов, имеющих подвижную втулку, связанную с породоразрушающим инструментом разъемными фиксаторами, а с нижним концом керноприемйой трубы — подвижным соединением с ограниченным продольным ходом, кернозахватные элементы закреплены на подвижной втулке под фиксаторами, причем втулка размещена с внешней стороны керноприемной трубы.

Указанное расположение керназахватных элементов и втулки исклю--. чает попадание частиц породы в подвижные части фиксаторов и втулки при бурении, но не препятствует свободному перемещению керноприемной трубы для извлечения керна.

На фиг,1 приведен колонковый снаряд в сборе в положении для ведения.процесса бурения с отбором керна, продольный разрез, на фиг.2 — то же, нри извелечении из его корпуса керноприемной трубы с керном.

Колонковый снаряд состоит из породоразрушающего инструмента в виде коронки i,ñîåäêíåííîé с наружной трубой 2, внутри которой установлена с помощью узла 3 регулирования и закреплена переводником 4 извлекаемая часть снаряда, включающая подвижную втулку 5, извлекаемую керноприемную трубу 6, соединенную с подшипниковым узлом 7 и узлом 8 открытия втулки 5. В отверстия 9 и 10 втулки 5 установлены рычажковые подпружиненные кернозахнатные ленты 11 и стопорные элементы 12 выполняющие функцию разъемных фиксаторов, на осях 13. В верхней части втулки 5 выполнен внутренний кольцевой буртик 14. Керноприемная труба в нижней части снабжена упорным кольцом 15.

Сопряжение втулки трубы и буртиков образует подвижное соединение с ограниченным продольным ходом. Под шипниковый узел 7 выполнен в верхней части с гнездом 16 под шаровой клапан 17.

Корпус 18 узла 8 открытия втулки 5, соединенный с верхней частью подшипникового узла 7, выполнен с отверстием 19, а внутри корпуса 18 установлен трубчатый поршень 20 с отверстиями 21 и 22 и нижним упором 23. Внутри трубчатого поршня 20 закреплен винтами 24 золотник 25 с гнездом дод второй шаровой клапан 26 ° Трубчатый поршень

20 и корпус.18 соединены запорными шарами 27, а пространство между поршнем 20 и корпусом 18 представляет камеру 28 давления, которая соединена отверстием 21 с внутренней полостью бурильных труб. Узел 8 открытия со всеми деталями и в совокупности с втулкой 5 и трубой 6 образует механизм перекрытия керно1106891 захватных элементов. Для подъема извлекаемой части снаряда из корпуса 2 служат отверстия 29 узла 3 регулирования. Внутри керноприемной трубы 6 помещается керн. 5

Колонковый снаряд работает следующим образом.

После спуска снаряда на забой. скважины без шаровых клапанов 17 и 26 и подачи промывочной жидкости на забой через центральное отверстие подшипникового узла 7 и керноприемную трубу 6 бросают шаровой клапан 17 и направляют поток промывочной жидкости через отверстие 19, междутрубное пространство и отверстие в коронке на забой скважины. Затем включают вращение снаряда, создают осевую нагрузку на забой и производят бурение с отбором керна. Керн поступает внутрь керноприемной трубы 6, причем в процессе бурения с отбором керна (фиг. 1) рычажковые элементы 11 изолированы от керна керноприемной трубой 6.

После проходки интервала необходимой длины процесс бурения останавливают и приступают к операции отрыва керна. Для этого без отрыва снаряда от забоя скважины бросают в полость бурильных труб второй шаровой клапан 26, который силой тяжести или потоком жидкости устанавливается в гнездо золотника 25. Затем включают насос, создают давление внутри 35 колонны бурильных труб, которое через шаровой клапан 26 и золотник 25 воздействует на винты 24. При достижении усилия, превышающего прочность материала винтов 24, происходит их 40 срезание. После этого золотник 25 с шаровым клапаном 26 перемещается в нижнюю часть трубчатого поршня 20 на нижний упор 23. При этом через отверстие 21 повышается давление в 45 камере 28, запорные шары 27 выпадают из своих гнезд, что приводит к рассоединению трубчатого поршня 20 и корпуса 18.

За счет давления жидкости в камере 28 давления корпус 18 узла 8 открытия втулки 5 с подшипниковым узлом 7 и керноприемной трубой 6 поднимаются на величину, необходимую для открытия рычажковых элементов 11, которые под действием пружин упираются в керн. При этом втулка 5 не может переместиться вверх одновременно с керноприемной трубой 6 (например, за счет трений), так как ее стопорные элементы 12 упираются в торец нижней части трубы 2.

Затем подача промывочной жидкости прекращается и керноприемная труба с подшипниковым узлом 7 и корпусом 18 опускается вниз под собственным весом, устанавливаясь на элементы 11 и способствуя их вдавливани1о в керн. Весь снаряд приподнимается над забоем скважины, элементы 11 внедряются в керн и, оторвав его от забоя, удерживаяют внутри керноприемной трубы 6.

После этого буровой снаряд поднимают из скважины и, закрепив на устье, отвинчивают переводник 4, затем поднимают на дневную поверхность у захватив за отверстия 29 извлекаемую часть снаряда. При этом керноприемная труба 6, поднимаясь вверх (фиг.2), освобождает стопорные элементы 12, которые смещаются к оси снаряда, не препятствуя более подъему (перемещению) втулки 5 внутри корпуса 2. При дальнейшем движении вверх керноприемная труба 6 своим упорным кольцом 15 подхватывает втулку 5 за кольцевой буртик 14 и вся внутренняя извлекаемая часть колонкового снаряда вместе с керном поднимается без корпуса 2 на дневную поверхность, после чего из керноприемной трубы извлекается керн.

1106891

ВНИИПИ Заказ 5736/23 Тираж 565 Подписное

Филиал ШШ "Йвтеич", r.Óèãîðîä, ул.Проектнае, 4