Колонковый бур для бурения скважин большого диаметра

 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при проходке горных выработок с отбором керна при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, бурении на нефть и газ, при работах в строительстве. Цель - повышение эффективности работы при отборе керна в породах разной крепости. Колонковый бур включает корпус (К) 1 с породоразрушающими инструментами 2 и установленный внутри К 1 с возможностью осевого перемещения керноприемник с механизмом подрезки и удержания керна. Керноприемник содержит бурильную головку (БГ) 3, установленную в его нижней части, и подпружинен в верхней части, керноприемник также содержит кернователь 4, наружную и внутреннюю трубы (Т) 5,6. Наружная Т 5 соединена с К 1 поперечной стяжкой 8 через продольные щели 9, выполненные в верхней части Т 5. Породоразрушающие инструменты 2, вращаясь относительно оси К 1, разрушают периферийную часть забоя, углубляя скважину. Центральную часть забоя одновременно с углублением скважины разрушает БГ 3, которая в центре забоя обуривается, при этом формируется столбик керна, который по мере углубления скважины поступает через внутреннюю полость БГ 3 и кернователя 4 в канал Т 6. После полного заполнения Т 6 керн подрезается кернователем 4 и извлекается на поверхность вместе с буром. После освобождения Т 6 от керна процесс при необходимости повторяется до окончания бурения с отбором керна всего интервала ствола скважины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Е 21 0 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг.! (21) 4463330/24-03 (22) 20.07.88 (46) 15.08.90. Бюл. М 30 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Укргипрониинефть" (72) Ю.В.Дубленич, Я,В.Кунцяк, И,Е.Пришляк, А.А.Рыбалка, В.А.Высоцкий и И.И,Нарытник (53) 622.252.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 121735, кл. Е 21 В 25/00, 1958.

Авторское свидетельство СССР

t4 1288301, кл. Е 21 0 1/06, 1985.

Ы2 1585522 А1 (54) КОЛОНКОВЫЙ БУР ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при про. ходке горных выработок с отбором керна при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, бурении на нефть и газ, при работах в строительстве. Цель— повышение эффективности работы при отборе керна в породах разной крепости. Колонковый бур включает корпус (К) 1 с породоразрушающими инструментами 2 и установленный внутри К 1 с возможностью

1585522

10 осевого перемещения керноприемник с механизмом подрезки и удержания керна.

Керноприемник содержит бурильную головку(БГ) 3, установленную в его нижней части, и подпружинен в верхней части, керноприемник также содержит кернователь 4, наружную и внутреннюю трубы (Т) 5 и 6. Наружная Т 5 соединена с К 1 поперечной стяжкой 8 через продольные щели 9, выполненные в верхней части Т 5,. Породоразрушающие инструменты 2, вращаясь относительно оси К 1, разрушают периферийную часть забоя, углубляя скваИзобретение относится к буровой технике, а именно к средствам для бурения скважин большого диаметра с отбором кер на, и может быть использовано при проходке горных выработок с отбором керна при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, бурении на нефть и газ, при специальных работах в строительстве.

Цель изобретения — повышение эффективности работы при отборе керна в породах разной крепости. .На фиг. 1 изображен колонковый бур для бурения скважин большого диэметоа, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на

Фиг. 1.

Колонковый бур содержит корпус 1 с расположенными по его периметру породоразрушэющими инструментами 2 и керноприемник с механизмом подрезки и удержания керна, состоящий из бурильной головки 3, кернователя 4, наружной трубы 5, внутренней трубы 6 и подшипника независимой подвески 1. Наружная труба 5 керноприемникэ соединена с корпусом 1 поперечной стяжкой 8 через продольные щели 9, выполненные в верхней части наружной трубы 5. Между верхним торцом наружной трубы 5 керноприемника и внутренним торцом корпуса 1 расположена пружина 10. В верхней части корпуса 1 выполнены радиальные промывочные каналы

11 и осевой промывочный канал 12 с гнездом под бросовый шар 13. В корпусе 1 могут быть установлены индивидуальные приводы для породоразрушающих инструментов

2, например турбобуры 14.

Колонковый бур работает следующим

; образом, После спуска бура на забой включают циркуляцию промывочной жидкости и вымывают через осевой промывочный канал

12 осадок и алам, скопившиеся за время спуска в скважину во внутренней полости

40 жину. Центральную часть забоя одновременно с углублением скважины разрушает

БГ 3, которая в центре забоя обуривается, при этом формируется столбик керна, который по мере углубления скважины поступает через внутреннюю полость БГ 3 и кернователя 4 в канал Т 6. После полного заполнения Т 6 керн подрезается кернователем 4 и извлекается на поверхность вместе с буром. После освобождения Т 6 от керна процесс при необходимости повторяется до окончания бурения с отбором керна всего интервала ствола скважины. 2 ил. бура. После дохождения до забоя с помощью роторного привода через буровую колонну приводят во вращение корпус 1, внутрь бурильной колонны бросают шар 13, который садится в гнездо осевого промывочного канала 12 и перекрывает его. Запускают турбобуры 14, приводящие во вращение породоразрушающие инструменты 2. Породоразрушающие инструменты 2, вращаясь относительно собственных осей и одновременно относительно оси корпуса 1, разрушают периферийную часть забоя, углубляя скважину, Центральную часть забоя одновременно с углублением скважины разрушает бурильная головка 3, получающая

i вращение от корпуса 1 посредством поперечной стяжки 8 через продольные щели 9 и наружную трубу 5. При этом бурильной головкой 3 в центре забоя обуривается и формируется столбик керна, который по мере углубления скважины поступает через внутреннюю полость бурильной. головки 3 и кернователя 4 в канал внутренней трубы 6.

После полного заполнения внутренней трубы 6 керн подрезается кернователем 4 и извлекается на поверхность вместе с буром, После освобождения трубы 6 от керна процесс при необходимости повторяется до окончания бурения с отбором керна всего интервала ствола скважины.

Во время отбора керна за счет реакции забоя сжимается пружина 10, вследствие чего достигается передача на бурильную головку 3 осевого усилия, независимого от, осевой нагрузки, передаваемой на породоразрушающие инструменты 2 бура. При этом бурильная головка 3 имеет возможность перемещаться по оси относительно плоскости работы породоразрушающих инструментов 2 и занимать рабочее положение в за виси мос и от характера разбуриваемой породы и условий формирования керна.

1585522

2. Бур по п.1, отл и ч а ю щи и с я тем, что расстояние между верхним концом керноприемника и внутренним торцом корпуса бура больше высоты максимально сжатой пружины.

Составитель Л.Черепенкина

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M. Самборская

Редактор А.Лежнина

Заказ 2313 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Для предотвращения контакта между верхним торцом наружной трубы 5 керноприемника и внутренним торцом корпуса 1 бура расстояние между ними принимается больше высоты максимально сжатой пружи- -5 ны 10.

Циркуляция промывочной жидкости в рабочем положении колонкового бура осуществляется через радиальные промывочные каналы 11 и турбобуры 14 с выходом 10 промывочной жидкости через внутреннюю полость породоразрушающих инструментов 2 на забой. При этом количество используемой жидкости должно быть достаточным для охлаждения бурильной головки 3 и вы- 15 носа шлама.

Формула изобретения

1. Колонковый бур для бурения скважин большого диаметра, включающий корпус с

20 породоразрушающими инструментами и установленный внутри него с возможностью осевого перемещения керноприемник с механизмом подрезки и удержания керна, о тл ича ющи йся тем,что,с цельюповышения эффективности работы при отборе керна в породах разной крепости, керноприемник снабжен бурильной головкой, установленной в его нижней части, и подпружинен в верхней части, а корпус бура соединен с керноприемником посредством поперечной стяжки, размещенной в продольных щелях, выполненных в верхней части последнего.