Буровой снаряд

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Цель - повышение надежности работы. Снаряд содержит колонну труб 1 с внутренним кольцевым выступом 2, породоразрушающим инструментом 3 и нагнетательным переходником 4. Снаряд имеет съемный керноприемник 10 с кернодержателем 11 и переходником 12, обратным клапаном 13 и опорным корпусом 17. Последний имеет грибок 18 под ловители и узел фиксации. Между переходником 12 и корпусом 17 встроен эжекторный насос с камерой смешения, сообщающейся с полостью керноприемника 10. На колонне труб 1 установлена наковальня 6 под забивной узел 7. Узел фиксации выполнен в виде подвижной конической втулки 20, установленной на внешней поверхности корпуса 17 с возможностью принудительного перемещения. Втулка 20 перемещается вниз вместе с колонной труб 1 и скользит при этом по поверхности корпуса 17. Этим обеспечивается надежная герметизация кольцевого зазора между стенками колонны труб 1 и керноприемником 10. В течение интервала времени между ударами узла 7 при наличии обратной циркуляции воды он перемещается вниз на величину забивки в породу колонны труб 1. Керноприемник 10 погружается в породу, а корпус 17 скользит относительно втулки 20 до упора в нее, в результате чего керноприемник не отстает от колонны труб. 1 ил.

сОюэ сОветсиих

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Е 21 В 25/02 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ П1НТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r (21) 4460279/23-03 (22) 14,07,88 (46). 15.06 ° 90. Бюл, 11 - 22 (71) Московский геологоразведочный институт им, Серга Орджоникидзе (72) С.С.Хворостовский, (53) 622.243.64(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 962574, кл. Е 21 В 7/24, 1981, ССК 59ЭВ, Проспект ВПО Союэгеотехника, М-38409, Л,: ВИТР, 08,02,84, (54) БУРОВОЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна, Цель - повьш!ение надежности работы, Снаряд содержит колонну труб с внутренним кольцевым выступом 2, породоразрушаюшим инструментом 3 и нагнетательным переход» ником 4, Снаряд имеет съеылый керноприемник 10 с кернодержателем 11 и переходником 12, обратным клапаном

13 и опорным корпусом 17, Последний имеет грибок 18 под ловители и узел

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения с отбором керна, Цель изобретения - повышение надежности работы, На чертеже показан буровой снаряд, разрез.

Буровой снаряд содержит колонну труб 1 с внутренним кольцевы!и выступом 2, На нижнем конце колонны труб

1 закреплен породораэрушающий инструмент 3, а на верхнем нагнетатель2 фиксации, Между переходником 12 и корпусом 17 встроен эжекторный насос с камерой смешения, сообщающейся с полостью керноприемника 10, На колонне труб 1 установлена наковальня

6 под забивной узел 7, Узел фиксации выполнен в виде подвижной конической втулки 20, установленной на внешней поверхности корпуса 17 с возможностью принудительного перемещения, Втулка

20 перемещается вниз вместе с колонной труб 1 и скользит при этом по поверхности корпуса 17, Этим обеспечивается надежная герметизация коль» цевого зазора между стенками колонны труб 1 и керноприемником 10, В тече- д ние интервала времени между ударами узла 7 при наличии обратной циркуляции воды он перемещается вниз на величину забивки в породу колонны труб С

1, Керноприемник 10 погружается в породу, а корпус 17 скользит относительно втулки 20 до упора в нее, в результате чего керноприемник не отстает от колонны труб, 1 ил. ный переходник 4, соединяемый при помощи шланга 5 с нагнетательной линией бурового насоса (не показан).

Буровой снаряд снабжен наковальней

6 под забивной узел 7, установленный на буровой колонне 1 и перемещаемый посредством троса 8 лебедкой, устанавливаемой на плавучем основании (не показаны). В интервале между кольцевым выступом 2 и породоразрушающим инструментом выполнены выходные отверстия 9, расположенные на!

57 I 2l 2 одном уровне, Внутри колонны труб 1 установлен съемный керноприемник !О с кернодержателем 11 и переходником

12, в котором размещен обратный клапан 13 и к которому прикреплен диффузор 14 эжекторного насоса, включающего насадку 15 и гильзу 16, полость которой является камерой смещения и сообщается с полостью керноприемника 10, Эжекторный насос встроен между переходником 12 и опорным корпусом

17, имеющим грибок 18 под ловители (не показан) и каналы 19, на внешней f5 поверхности корпуса 17 установлена подвижная коническая втулка 20 с возможностью принудительного перемещения, Втулка 20 выполнена из эластичного материала и выполняет функ- 2О цию узла фиксации при взаимодействии с кольцевым выступом 2.

Буровой снаряд работает следующим образом, Колонну труб 1 опускают при помо- 25 щи лебедки в проем буровой установки, Далее, поочередно наращивая трубы, колонну опускают до упора породоразрушающего инструмента 3 в дно акватории. В собранном керноприемнике 30 втулку 20 перемещают в крайнее нижнее положение (до упора в переходник 12) и в таком виде сбрасывают в колонну труб 1 на верх колонны устанавливают нагнетательный переходник

4, соединенный шлангом 5 с буровым насосом, и в полость колонны нагнетают воду ° К этому времени керноприемник, падающий под действием силы тяжести в колонне, успевает опустить- 40 ся до упора втулки 20 в кольцевой выступ 2 колонны, Находящаяся впереди падающего снаряда вода перетекает по кольцевому зазору между колонной и втулкой 20, а также через обратный клапан 13 и диффузор 14 в насадку 15 и далее через опорный корпус 17 и каналы 19, После фиксирования керноприемника нагнетаемая в колонну вода

I не проходит по кольцевому зазору меж- 50 ду стенками колонны и втулки 14, а поступает через каналы 19 к насадке

15 и далее через его диффузор :.4 в кольцевой зазор между стенками колонны труб 1 и кернонриемником 10, B соответствии с принципом работы эжектора часть нагнетаемой сюда воды поступает вниз к породораэрушающему инструменту 3, засасывается через керноприемник 10 и обратный клапан !

3 в камеру смешения гильзы 16 и через диффузор 14 снова нагнетается в кольцевой зазор между стенками колонны труб 1 и керноприемником !О, Таким образом осуществляется принудительный отсос Воды иэ керноприемника и обратная циркуляция ее в нем, Это улучшает условия поступления керна в керноприемник, так как снижает давление или обеспечивает разрежение в надкерновой полости керноприемника, а также снижает коэффициент трения входящих в него пород на контакте с его внутренними стенками, Вторая же, значительно большая часть воды, поступает через отверстия в кольцевой зазор между колонной труб и стенками скважины и, омывая наружную поверхность колонны,изливается из кольцевого зазора на уровне дна акватории, Создание в эако онном пространстве потока нагнетаемой воды облегчает условия забивки колонны в породы, так как снижает коэффициент трения по ее боковой поверхности, !

Продолжая нагнетание воды, колонну труб погружают в породу на длину рейса ударами по наковальне 2 забивным устройством 7, поочередно поднимая и опуская его на тросе 8, При этом одновременно с колонной погружается в породы и керноприемник 10, Обусловлено это перепадом давления над и под ним, которое создает силу, необходимую для прижатия керноприемника 10 к забою скважины, В моменты нанесения ударив забивным устройством по наковальне 6 из-за инерционности керноприемника возможно мгновенное его отставание от породоразрушающего инструмента 3, При этом колонна труб 1 перемещается вниз, а керноприемник зависает. Однако втулка 20 не отстает от перемещения колонны, так как обладает малой инерционностью и прижата к кольцевому выступу 2 с большой силой, создаваемой перепадом давлений над и под втулкой, Поэтому втулка 20 перемещается вниз вместе с колонной труб и скользит при этом по поверхности корпуса 17, Этим самым обеспечивается надежная герметизация кольцевого зазора между стенками колонны труб и керноприемником, 5 157

В течение интервалов времени между ударами забивного устройства 7 при наличии обратной циркуляции воды он перемещается вниз на величину забивки в породу колонны труб, При этом керноприемник 10 погружается в породу, а корпус 17 скользит относительно втулки 20 до упора в нее, Поэтому в итоге керноприемник 10 не отстает от колонны труб, 1212 6

Формула изобретения

Буровой. снаряд, содержащий колонну труб с внутренним кольцевым высту5 пом, породораэрушающим инструментом и нагнетательным переходником, съемный кернопрпемник с кернодержателем и переходником, обратным клапаном и опорным корпусом, имеющим грибок под ловитель и узел фиксации, а также эжекторный насос с камерой смещения, сообщающейся с полостью керноприемника, встроенный между переходником и опорным корпусом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен наковальней под эабивной узел, установленный на колонне труб, а узел фиксации выполнен в виде подвижной

20 конической втулки, установленной на внешней поверхности опорного корпуса с возможностью принудитепьного перемещения, После .углубления на необходимую длину рейса забивку колонны труб прекращают, выключают буровой насос, от колонны отсоединяют переходник 4, на тросе специальной лебедки опускают в колонну ловитель, который захватывает грибок 18, извлекают керноприемник из скважины, освобождают керноприемник 10 от керна, а грибок

18 от ловителя, Составитель В,Акслер

Техред М, Ходанич

Редактор И, Сегляник

Корректор О. Кравцова

Заказ 1494 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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