Колонковый снаряд со съемным керноприемником

 

Изобретение относится к области бурения , к средствам для бурения скважин снарядами со съемными керноприемниками. Колонковый снаряд со съемным керноприемником содержит наружный корпус 1 с опорным кольцом 2, расточки 3 под защелки и породоразрушающий инструмент. Механизм 4 блокирования закреплен на штоке 5. На штоке 5 в верхней части установлены упорный подшипник и верхняя и нижняя шайбы 6 и 8 под упругий сигнализирующий

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (ll) (sl)s Е 21 В 25/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)иг 1 (21) 4711717/03 (22) 27.06.89 (46) 07.04.92, Бюл. N 13 (71) Завод-ВТУЗ при Норильском горно-металлургическом комбинате им, А.П.Завенягина (72) Ю.В.Евсеев и Б.А.Вершинин (53) 622.243.64(088.8) (56),1. Авторское свидетельство СССР

М 629317, кл. Е 21 В 25/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 742576, кл, Е 21 В 25/02, 1980. (54) КОЛОНКОВЪ|Й СНАРЯД СО СЬЕМНЪ|М КЕРНОПРИЕМНИКОМ (57) Изобретение относится к области бурения, к средствам для бурения скважин снарядами со съемными керноприемниками.

Колонковый снаряд со съемным керноприемником содержит наружный корпус 1 с опорным кольцом 2, расточки 3 под защелки и породоразрушающий инструмент, Механизм 4 блокирования закреплен на штоке 5.

На штоке 5 в верхней части установлены упорный подшипник и верхняя и нижняя шайбы 6 и 8 под упругий сигнализирующий

1724850 элемент 7. Кольцевая пята 9 с буртом в верхней части размещена на штоке 5 с возможностью осевого перемещения. Кольцевая пята 9 выполнена в виде установленной на подшипнике с возможностью посадки на опорное кольцо 2 втулки с продольными каналами 10 для сообщения полостей над и под опорным кольцом 2. Упругий сигнализиИзобретение относится к области бурения, в частности к техническим средствам для бурения скважин снарядами со съемными керноприемниками, извлекаемыми на канате, Известен колонковый снаряд со съемным керноприемником (1), основными узлами и деталями которого являются наружный корпус с опорным кольцом и проточкой, механизм блокирования с запирающей втулкой и полым штоком, сигнализатор подклинки и керноприемная труба.

Промывочная жидкость проходит через снаряд при совмещении отверстий полого штока механизма блокирования, запирающей втулки (сигнализатор посадки) и втулки сигнализатора подклинки.

Недостатками конструкции являются ненадежность механизма блокировки, При его износе появляется возможность зашламования керноприемника при жесткой связи механизма блокирования с посадочной поверхностью керноприемника, а также вероятность заклинивания концентрически расположенных втулки сигнализатора подклинки, запирающей втулки и полого штока, взаимодействующих на больших поверхностях; возможность быстрого размыва отверстий сигнализаторов посадки и подклинки.

Известен также колонковый снаряд со съемным керноприемником (2), включающий наружный корпус с опорным кольцом, расточкой под защелки, блокирующим торцом и породоразрушающим инструментом, механизм блокирования с защелками и штоком, на котором подвешена керноприемная труба, а также кольцевую пяту, подвижную относительно штока, и упругий сигнализирующий элемент, расположенный выше кольцевой пяты.

Недостатком данной конструкции является наличие в ней упругого сигнализирующего элемента, который выполнен в виде резиновых колец, которые после нескольких подклинок сохраняют остаточные деформации и тем самым выходят из строя и непригодны к дальнейшей эксплуатации. И

45 рующий элемент 7 выполнен в виде пружины, витки которой имеют эластичное покрытие. Верхняя шайба 6 установлена с упором в подшипник, а нижняя 8 — с упором в пяту

9. Между штоком 5 и сигнализирующим элементом 7 с нижней шайбой 8 образован кольцевой зазор, сообщенный с каналами

10 втулки. 4 ил. несмотря на то, что разработано несколько вариантов таких сигнализирующих элементов, тем не менее они также недолговечны в работе, так как процесс деформации их связан со значительным трением эластичных поверхностей при наличии абразивной среды, Наиболее близким к предлагаемому устройству, взятый за прототип, является колонковый снаряд со съемным керноприемником, включающий в себя сигнализирующий элемент, выполненный в виде втулки, установленной на наружной цилиндрической поверхности кольцевой пяты с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью опорного кольца, а ниже сигнализирующего элемента на кольцевой пяте расположено регулирующее кольцо.

Сигнализирующий элемент выполнен в виде разрезной металлической втулки, или кольцевая пята имеет бурт, на котором посажен с натягом сигнализирующий элемент, или по меньшей мере на одной из сопрягаемых поверхностей сигнализирующего элемента, опорного кольца или кольцевой пяты установлено упругое кольцо. Все вышеперечисленные варианты выполнения сигнализирующего элемента выполняют роль гидравлического затвора, Недостатками этой конструкции является то, что в ней ненадежна система сигнализирующего элемента, Уплотняющие манжеты в виде упругих колец при попадании промывочной жидкости с твердыми абразивными включениями срываются, происходит их износ, и узел становится негерметичным, Восстановление герметичности возможно только при замене кольцевых упругих уплотнений, что ведет к частичной разборке керноприемника.

Целью изобретения является повышение надежности работы колонкового снаряда со съемным керноприемником.

Цель достигается тем, что в известном колонковом снаряде со съемным керноприемником, содержащем наружный корпус с

1724850 опорным кольцом, расточкой под защелки и породоразрушающий инструмент, механизм блокирования со штоком и установленным на его верхней части упорным подшипником, кольцевую пяту с буртом в верхней части, уста но вле н ную по возможности осевого перемещения относительно штока, упругий сигнализирующий элемент и керноприемную трубу, согласно изобретения он снабжен размещенным на штоке шайбами чашеобразной формы под упругий элемент, кольцевая пята выполнена в виде установленной на подшипнике с возможностью посадки на опорное кольцо втулки с продольными каналами, сообщающими полости над и под опорным кольцом, упругий сигнализирующий элемент выполнен в виде пружины, витки которой имеют эластичное покрытие, и установлен между шайбами, при этом верхняя шайба установлена с упором в подшипнике, а нижняя установлена с упором в пяту, причем между штоком и эластичным элементом с нижней шайбой образован кольцевой зазор, сообщенный с каналами втулки.

На фиг. 1 изображен колонковый снаряд, верхняя часть; на фиг, 2 — то же, нижняя часть; на фиг. 3 — конструкция сигнализирующего элемента; на фиг. 4 (а,б,в,г) — деталировка и взаимодействие деталей в конструкции сигнализирующего элемента; а — разрез А-А нижней чашеобразной шайбы и ее вид в плане; б — конструкция сигнализирующего элемента; в — разрез Б-Б; г — разрез В-В.

Колонковый снаряд со съемным керноприемником содержит корпус 1 с опорным кольцом 2, расточками 3 под защелку и породоразрушающий инструмент (коронка) (на фиг. 2 не обозначена), механизм 4 блокирования (фиг. 1), закрепленный на штоке

5, и установленные на нем две шайбы чашеобразной формы (одна из них шайба 6) под упругий сигнализирующий элемент 7, размещенный между шайбами 6 и 8 на штоке 5, в верхней части которого установлен подшипник (на фиг. 1 не обозначен), кольцевую пяту 9 с буртиком в ее верхней части под опорное кольцо 2, при этом кольцевая пята

9 выполнена в виде втулки с продольными каналами 10 для сообщения полостей (на фиг, 1 не обозначены) корпуса 1 над и под опорным кольцом 2, пружину 11 для переходника 12, установленные на штоке 5, на верхнем торце переходника 12 установлен подшипник (не обозначен), а на него опорно установлена пята (втулка) 9, на нижнем конце переходника 12 закреплена съемная керноприемная труба 13.

Сигнализирующий упругий элемент 7 выполнен в виде пружины, витки которой имеют эластичное покрытие, Нижняя шайба 8 имеет проточки 14 и выступы 15 для поступления промывочной

10 жидкости в каналы 10 и для фиксации шайбы 8 относительно оси кольцевой. пяты (втулки) 9, которая установлена своим буртиком на опорное кольцо 2, а нижней..частью на подшипник, обеспечивающий вращение пяты (втулки) 9 относительно штока 5 при повышенном давлении на нее керноприемной трубы 13.

Шайбы 6 и 8 имеют чашеобразную форму по диаметру упругого элемента 7, установленного в полость шайб, надетого на шток 5 с образованием между ними кольцевого зазора (не показано), обеспечивающего сообщение полостей корпуса 1 над и под опорным кольцом 2 посредством продольных каналов 10 в пяте (втулке) 9 (в процессе набора пробы керна в керноприемную трубу

13).

Колонковый снаряд со съемным керноприемником работает следующим образом.

Колонковый снаряд устанавливают на буровой колонне труб, включают вращение и подачу промывочной жидкости в систему и ведут бурение, При этом пята (втулка) 9 не вращается ввиду того, что керноприемная труба 13 одним концом опирается на породу, а второй ее конец размещен на опорном подшипнике, при этом упругий сигнализирующий элемент 7 находится в нормальном разжатом положении. П ромы вочная жид35

:40 кость из полости корпуса 1 над опорным кольцом 2 между витками упругого элемента 7 поступает в кольцевой зазор между штоком 5 и упругим элементом 7, через проточки 14 в каналы 10, в пяты 9, в полость с45 корпуса 1 под Опорным кольцом 2 к породоразрушающему инструменту (коронке), удаляя шлам, образующийся при бурении.

По мере бурения керноприемная труба

13 заполняется образцом отбираемой поро:50 ды (керном), как только образец (керн) заполнит полость трубы 13, давление на пяту (втулку) 9 с шайбой 8 резко увеличивается, тем самым они перемещаются по штоку 5 вверх, давят на упругий элемент 7, при этом

55 его витки плотно прижимаются друг к другу и упругий элемент 7 находится в сжатом положении, а чашеобразные шайбы смыкаются, при этом прекращается доступ промывочной жидкости в кольцевой зазор между витками упругого элемента 7 и тем самым исключается поступление промывочной жидкости в каналы 10 и далее по всей

1724850

10 г.2 системе. В полости корпуса 1 над опорным кольцом 2 повышается давление, что служит сигналом о наборе керна в керноприемной трубе 13.

Формула изобретения

Колонковый снаряд со съемным керноприемником, содержащий наружный корпус с опорным кольцом, расточкой под защелки и породоразрушающий инструмент, механизм блокирования со штоком и установленным на его верхней части упорным подшипником, кольцевую пяту с буртом в верхней части, установленную с возможностью осевого перемещения относительно штока, упругий сигнализирующий элемент и керноприемную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен размещенными на штоке шайбами чашеобразной формы под упругий элемент, кольцевая пята выполнена в

5 виде установленной на подшипнике с возможностью посадки на опорное кольцо втулки с продольными каналами для сообщения полостей над и под опорным кольцом, упругий сигнализирующий элемент

10 выполнен в виде пружины, витки которой имеют эластичное покрытие, и установлен между шайбами, при этом верхняя шайба установлена с упором в подшипник, а нижняя — с упором в пяту, причем между штоком

15 и эластичным элементом с нижней шайбой образован кольцевой зазор, сообщенный с каналами втулки, 1724850

1б

Составитель Ю,Евсеев

Редактор С,Кулакова Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 1158 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская a6Ä 4(5

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