Устройство для извлечения материалов из подземных формаций

 

Изобретение относится к горному делу и геологии и м.б. использовано при опробовании продуктивных горизонтов и при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Цель - повьшение эффективности работы устр-ва за счет обеспечения бурения и отбора валовых проб. Устр-во включает двойную бурильную колонну с центральной вьщачной и внешней напорной трубами (Т)

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51)4 F. 21 С 45/00

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4163350/23-03 (22) 18. 12.86 (46) 30.03.89. Бюл. Ф 12 (71) Московский геологоразведочный институт им.Серго Орджоникидзе (72) М.М.Смирнов, В.В, Петрищев, Л.В.Ишукин и В.С.Козлов (53) 622.234.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1286731, кл. Е 21 В 21/00, 1985.

Воздвиженский Б.И. и др. Разведочное бурение. N.: Недра, 1979, с.279280. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к горному делу и геологии и м.б. использовано при опробовании продуктивных горизонтов и при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Цель — повышение эффективности работы устр-ва за счет обеспечения бурения и отбора валовых проб. Устр-во включает двойную бурильную колонну с центральной выдачной г внешней напорной трубами (Т) 1469

1,2, гидромониторную насадку (ГМН) 10 и породораэрушающий орган 14, Концевая часть устр-ва имеет хвостовик, выполненный из двух концентрично расположенных и жестко соединенных внутреннего и внешнего патрубков (П) 5, 9. Внутренний П S выполнен с кольцевым упором б. Внешний П 9 имеет отверстие t для ГМН 10 и шлицевые выступы 11. Верхний конец П 9 расположен внутри конца напорной Т 2 и взаимо=., действует с ней через шлицевое соединение посредством шлицевых выступов

11 и шлицевых пазов 3 и через уплотнения 4 и 12. Под ГМН 10 расположена кольцевая насадка 13. При бурении скважины и опоре устр-ва на забой за счет веса Т 1,2 или усилия эадавливания. сжимается пружина 8, концентрично установленная снаружи верхнего (139 конца П 5. При этом Т 1,2 переходит в крайнее нижнее положение, а шлицевые выступы 11 выходят в крайнее верхнее положение, упираясь в верхние торцы шпицевых пазов 3. В этом положении ГМН 10 перекрывается концом

Т 2. Рабочий агент подается по меж. трубному пространству к кольцевой насадке 13 и с помощью породораэрушающего органа 14 керн выдается по П 5 и далее по Т 1. После окончания бурения ГМН 10 выходит из-под нижнего конца Т 2. Напорный рабочий агент распределяется на два потока: один формируется в ГМН 10, а другой направляется к кольцевой насадке 13.

При вращении устр-ва образованной струей производится круговой или секторный размыв пород. Горная масса выдается на поверхность. 3 ил.

10

Изобретение относится к горному делу,и геологии и может быть использовано при опробовании продуктивных горизонтов, а также при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение эф фективности работы устройства за счет обеспечения бурения и отбора валовых проб.

На фиг. 1 и 2 представлено устройство при размыве и бурении; на фиг.3— разрез А-А на фиг.1.

Устройство для извлечения материалов из подземных формаций состоит из двойной бурильной колонны с централь- 1 ной выдачной трубой 1 внешней напор-. ной трубы 2 со .шлицевыми пазами 3 и уплотнениями 4, внутреннего патрубка

5 хвостовика с кольцевым упором 6 и уплотнением 7, пружины 8, внешнего патрубка 9 с отверстием для гидромониторной насадки 10, шлицевыми высту.пами 11 и дополнительным уплотнением

12,.кольцевой насадки 13 и породоразрушающего органа, 14, например, корон- 25 ки колонкового бурения, закрепленный на торце колонны;

Патрубки 5 и 9 хвостовика жестко связаны между собой, например ребрами 15. Верхний конец внутреннего пат2 рубка 5 распрложен внутри трубы 1 и контактирует с ней через уплотнения

7, например, манжеты. Пружина 8 установлена концентрично патрубку 5 и взаимодействует с кольцевым упором

6, например буртом, и нижним торцом трубы 1. Верхний конец внешнего патрубка 9 расположен внутри конца напорной трубы 2 и взаимодействует с ней через шлицевое соединение с помощью шлицевых выступов 11 и шлицевых пазов 3, а также через уплотнения 4 и 12.

Расстояние от нижнего торца трубы

2 внешней колонны до нижнего торца шлицевого паза 3 — не менее половины длины указанного паза. Длина каждого шлицевого выступа 11 равна ходу пружины 8, а длина шпицевого паза 3 равна двум длинам шпицевого выступа.

Хвостовик с патрубками 5 и 9 установлен с воэможностью осевого перемещения относительно труб и перекрытия концом напорной трубы 2 насадки 10.

Кольцевая насадка 13 расположена под гидромониторной насадкой в концевой части колонны.

Устройство работает следующим образом.

1469139

При бурении скважины и опоре устройства на забой за счет веса труб 1 и 2 или усилия задавливания пружина

8 сжимается, трубы 1 . 2 переходят в крайнее нижнее положение, а шлицевые выступы 11 выходят в крайнее верхнее положение, упираясь в верхние торцы шлицевых пазов 3. В этом положении гидромониторная насадка 10 перекрыва- 10 ется концом трубы 2. Вращение хвостовика обеспечивается за счет шлицевого соединения.

Рабочий агент подается по межтрубному пространству к кольцевой насад- 15 ке 13 и при бурении с помощью породоразрушающего органа 14 керн вьдается по патрубку 5 и далее по трубе 1 на поверхность потоками рабочего агента, например технической воды. Уплотнения 20

4 и 12 предотвращают утечки рабочего агента из межтрубного пространства, а уплотнения 7 — возможность перетока жидкости из межтрубного пространства в трубу 1 и наоборот. Таким образом, 25 при бурении весь рабочий агент с заданным расходом направляется к кольцевой насадке 13 при перекрытой гидромониторной насадке 10.

После окончания бурения скважины до заданной отметки и определения т геологического разреза, благодаря изучению керна без извлечения бурового инструмента приподнимают последний над забоем скважины. При снятии нагрузки на хвостовик пружина 8 распрямляехся, телескопически вьдвигае1ся хвостовик за счет жесткого соеди нения патрубков 5 и 9. При этом шлицевые выступы 11 упираются в нижний торец шлицевых пазов 3, что не поз."оляет выпасть хвостовику из телескопа.

В таком положении насадка 10 выходит из-под нижнего конца трубы 2.

Напорный рабочий агент с повьппен45 ным расходом распределяется на два похока: один формируется в струю в гидромониторной насадке 10 а другой уходит в кольцевую насадку. При вращении устройства образованнбй струей производится круговой или секторный размыв пород, а горная масса вьдается на поверхность. При необходимости разрушения негабаритов или увеличения производительности гидроподъема можно снова нагрузить хвостовик с перекрытием гидромониторной насадки 10 и обеспечить выдачу размытой горной массы на поверхность.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет обеспечить эффективное бурение скважин с гидротранспортом керна, что существенно увеличивает скорость бурения по сравнению с известными способами и обеспечивает возможность размыва пород на заданном горизонте с извлечением значительных объемов горной массы без извлечения устройства из скважины. формула изобретения

Устройство для извлечения материалов из подземных формаций, содержащее двойную бурильную колонну с центральной вьдачной и внешней напорной трубами, кольцевую насадку, расположенную в концевой части колонны, и породоразрушающий орган, закрепленный на торце колонны, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьпнения эффективности работы устройства за счет обеспечения отбора валовых проб, концевая часть устройстваснабжена хвостовиком, выполненным иэ концентрично расположенных и жестко соединенных патрубков, установленных телескопически относительно вьдачной и напорной труб. при этом внутренняя поверхность нижней части напорной трубы выполнена со шлицевыми пазами, внутренний патрубок выполнен с кольцевым упором на наружной поверхности, а внешний — с отверстием для гидромониторной насадки и шлицевыми выступами на наружной поверхности, верхний конец внутреннего патрубка снабжен снаружи концентрично установленной пружиной, взаимодействующей с ее кольцевым упором и нижним торцом внутренней трубы, верхний конец внешнего патрубка установлен с возможностью перекрытия концом напорной трубы отверстия гидромониторной насадки при сжатой пружине.

1469139

Составитель Н.Чертова

Техред.И.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор И.Касарда т

Заказ 1334/36 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101