Эжекторный снаряд

 

Союз Советских

Социалистических

Ресеублмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ р1>840280 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1909.79 (2т) 2819217/22-03 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 23.06.81. Бюллетень Йо 23

Дата опубликования описания 230681 (51)М. Кл З

Е 21 В 21/08

Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 622.243. . 133 (088.8) Д.И.Коган, A. Закиров-Зиев, Н .М. Панин, Г. Н .Л уравицкая и В.Н.Егоров (72) Авторы изобретения

1

Специальное конструкторское бюро Всесоюзного проьЫшлен>ного объединения "Союзгеотехника" (71) Заявитель (54 ) ЭЖЕКТОРНЫЙ СНАРЯД a a) И

Изобретение относится к буровой технике и касается вспомогательного инструмента для бурения скважин, а именно эжекторного снаряда для повышения выхода керна при бурении.

Известен эжекторный снаряд; содержащий корпус, насадку и диффузор, обеспечивающий при дохождении до забоя режим прямой промывки скважины и соответствующую эффективную очистку скважины от шлама, а затем в начальный период рейса — переход на призабойную обратную циркуляцию потока.

Это устройство представляет собой буровой эжектор с перемещакщимися в вертикальном направлении друг относительно друга корпусом и диффуэором, что достигается путем введения в конструкцию шлицевого разъема.

При дохождении до забоя шлицевой разъем раскрыт, выходные отверстия корпуса эжектора перекрыты, и поток поступает через снаряд на забой (прямая промывка); при постановке на забой шлицы смыкаются, происходит совмещение выходных отверстий корпуса и диффузора, снаряд работает как обычный эжектор (обратная про30

Данный буровой эжектор обладает следукщими недостатками:

1. Периодические раскрытия и смыкания шлицов при перекреплениях шпинделя станка и вызванные этим изменения направления потока приводят к заклинкам керна в колонковой трубе и резкому уменьшению длины рейса.

2. В случае прихватов снаряда отрыв его от забоя возможен лишь с прямой промывкой; при наполненной керном колонковой трубе прохождение промывочного потока через последнюю затруднено или вообще невозможно.

Кроме того, конструкция сложна в изготовлении и эксплуатацйи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является эжекторный снаряд, содержащий корпус с выходными отверстиями, верхний переходник с насадкой, диффузор, камеру разряжения, расположенную в корпусе эолотниковую втулку-переключатель с осевым и радиальными каналами и нижний переходник, соединенный с корпусом и имеющий осевой канал. В этом снаряде переключение с прямой промывки на обратную осуществляется изиенением подачи промывочной жидкОсти, 840280 которая перемещает золотниковую втулку с йасадкой в осевом направлении (2 1.

Данная конструкция также обладает сйедующими недостатками.

Однако известный эжекторный снаряд ненадежен в эксплуатации, что связа(но с зашламованием каналов и обусловленным этим увеличением перепада давления в устройстве, приводящим к самопроизвольному переключению режима промывки.

Кроме того, в процессе бурения с применением подобного устройства не обеспечивается стабильность эжектируемого потока, вследствие самопроизвольных осевых перемещений насадки, в результате. колебаний давления промывочной жидкости и продольных вибраций снаряда. Особенно ненадежна такая схема при гидроударно-эжекторном бурении, при котором имеют место значительные динамические реактивные усилия от гидроударника.

Цель изобретения — повышение надежности работы эжекторного снаряда.

Поставленная цель достигается тем, что золотниковая втулка-переключатель жестко соединена с нижним переходником и имеет дополнительный продольный канал, сообщающий осевой канал нижнего переходника с камерой разряжения, а корпус соединен с нижним переходником с возможностью поворота относительно последнего и имеет ограничитель поворота, причем, диффузор установлен в осевом канале золотниковой втулки-переключателе и жестко связан с ней, а радиальные каналы золотниковой втулки-переключателя и выходные отверстия корпуса выполнены с возможностью сообщения при повороте корпуса относительно переходника, а также тем, что корпус имеет прорезь, а ограничитель поворота выполнен в виде стопорного штифта, закрепленного во втулкепереключателе и установленного в прорези корпуса.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид в разрезе, на фиг, 2 — сечение A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — вид

Б на фиг. 1.

Эжекторный снаряд содержит верхний переходник 1, на нижнем конце которого имеется насадка 2. Переходник 1 имеет резьбы для соединения с бурильными трубами и корпусом 3.

В корпусе 3 выполнены выходные отверстия 4 и прорезь 5, вдоль которой по дуге перемещается стопорный штифт 6, жестко закрепленный нижним концом в золотниковой втулке-переключателе 7. Штифт 6 ограничивает поворот относительно корпуса 3 золотниковой втулки-переключателя 7 до определенной величины. В нижней части корпуса имеется резьба 8 с большим шагом для его соединения

60 б5

Формула изобретения

1. Эжекторный снаряд, содержащий корпус с выходными отверстиями, верхний переходник с насадкой, диффузор, камеру разряжения, расположенную в корпусе золотниковую втулку-перес золотниковой втулкой-переключателем 7, которая, в свою очередь, жестко связана с нижним переходником

9, имеющим осевой канал 10.

Золотниковая втулка-переключатель 7 имеет осевой канал 11, в котором установлен диффузор 12. Во втулке-переключателе 7 выполнен до,полнительный продольный канал 13, сообщающий осевой канал 10 с камерой

14 разряжения. Осевой канал 11 через радиальные каналы 15 сообщается при повороте, корпуса 3 с выходными отверстиями 4 в корпусе 3.

Эжекторный снаряд работает следующим образом.

Собранный (фиг.1) снаряд с присоединенной к нему колонковой трубой и коронкой (не показаны) опускается в скважину. Перед забоем в зоне скопления шлама включается про20 мывочный насос. Промывочная жидкость через бурильные трубы проходит в снаряд и, так как радиальные каналы

15 золотниковой втулки 7 закрыты, поступает через каналы 13 и 10

>5 внутрь колонковой трубы, осуществляя промывку забоя от шлама. После этого включается вращение снаряда, и он прижимается к забою с нормальной осевой нагрузкой. В результате этого осуществляется доворачивание корпуса 3 относительно золотниковой втулки-переключателя 7, радиальные каналы 15 совмещаются с выходными отверстиями 4 корпуса 3, и конструкция начинает работать как эжектор.

В необходимых случаях (например, после разбурки керна, оставленного в скважине, в конце нормального рейса для обеспечения надежной заклинки керна, в некоторых аварийных си40 туациях и т.д.) для обратного переключения снаряда на режим прямой промывки. корпус 3 следует повернуть на четверть оборота влево, при этом достигается перекрытие радиальных

45 каналов 15 и отверстий 4 и промывка вновь идет через колонковую трубу.

Фиксация углового поворота золотниковой втулки-переключателя 7 и корпуса 3 обеспечивается штифтом 6.

Для повторного возврата на режим эжекции достаточно прижать снаряд к забою и включить вращение сна, ряда.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется его надежностью в эксплуатации.

840280

10 ключатель с осевым н радиальными каналами и нижний переходник, соединенный с корпусом и имеющий осевой канал, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы снаряда, золотниковая втулкапереключатель жестко соединена с нижним переходником и имеет дополнительный продольный канал, сообщающий осевой канал нижнего переходника с камерой разряжения, а корпус соединен с нижним переходником с возможностью поворота относительно последнего и имеет ограничитель поворота, причем, диффузор установлен в осевом канале золотниковой втулки-переключателя и жестко связан с ней, а радиальные каналы золотниковой втулки-переключателя и выходные отверстия корпуса, выполнены с возможностью сообщения при повороте корпуса, относительно переходника.

2. Снаряд по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что корпус имеет прорезь, а ограничитель поворота выполнен в виде стопорного штифта, закрепленного во втулке-переключателе и установленного в прорези корпуса.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9335365, кл. E 21 В 21/00, 1970.

2. Технические средства для бурения скважин с обратной призабойной циркуляцией провивочной жидкости.

Обзор, М., ВИЗМС, 1976, с. 35-37.

Фиг. Я

ВНИИПИ Заказ 4696/41

Гираж 627 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4