Способ закладки в буровую скважину пружинных кольцевых реперов и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ .оюз .оветских

Социалистических

Республик (ii)964142

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.80 (21) 2938066/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 С 39/00

E 21 В 47/00

Гасударственные комитет

СССР

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 17.10.82 (53) УДК 622.235 (088.8) ло делам изобретеиий и открытий

Б. Я. Гвирцман, И. А. Петухов, А. А. Платыгин,1Ф -.А-.- рацдн и А. С. Ягунов I с

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знаме и научноисследовательский институт горной геоме. ники -- :- - . . н маркшейдерского дела -. I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ В БУРОВУЮ СКВАЖИНУ

ПРУЖИННЫХ КОЛЬЦЕВЫХ РЕПЕРОВ И УСТРОИСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к исследованию сдвижения горных пород при подземной разработке месторождений полезных ископаемых путем наблюдений за сдвижением глубинных реперов, заложенных в буровых скважинах, и может быть использован для закладки в буровые скважины пружинных кольцевых реперов. Местоположение таких реперов в скважине фиксируют с помощью магнито-гарконовых или других аналогичных датчиков, периодически спускаемых в скважину. Для сохранения неизменного положения датчиков в поперечном сечении скважины эти датчики обычно снабжаются центрирующим устройством, для беспрепятственного перемещения которого по скважине последняя должна быть, как правило, обсажена трубами из полимерного материала.

Известен способ закладки в буровую скважину пружинных кольцевых реперов, включающий размещение реперов в устройстве для закладки, доставку их в заданное место скважины и закрепление с помощью пружины (1).

Недостаток описанного способа заключается в том, что при малейшей деформации обсадных труб в процессе сдвижения горных пород реперы могут быть плотно прижаты к трубе, а иногда и врезаться в нее.

В дальнейщем это вызывает перемещения реперов вдоль стенок скважины, вследствие чего реперы фиксируют не искомые сдвижения горных пород, а лишь перемещения колонны буровых штанг. Таким образом, применение описанного способа, как правило, не дает возможности получить надежные данные о сдвижении подрабатываемого массива.

Известно досылочное устройство для закладки в буровую скважину пружинного кольцевого репера, выполненное в виде стержня, закрепленного с внутренней стороны кольца репера. Кольцо в сжатом виде помещено в обойму, к которой прикреплена проволока, идущая к устью скважины и служащая для удерживания обоймы при выталкивании из нее репера 121.

Недостатком данного устройства является возможность выталкивания репера из обоймы только при незначительной упругости кольца репера, вследствие чего не

964142 может быть обеспечено надежное закрепление последнего в заданном месте. Кроме того, стержни, прикрепленные к каждому реперу, не позволяют осуществить обсадку скважины и использовать для фиксации местоположения реперов магнито-герконо5 вые или другие аналогичные датчики. Поэтому область применения устройства ограничена скважинами весьма небольшой глубины (до 10 — 15 м).

Известно устройство для закладки в буровую скважину пружинных кольцевых реперов, включающее кольцо, пружину, поршень со штоком, установленные в корпусе, и колонну буровых штанг j3).

Цель изобретения — предотвращение повреждения реперов во время доставки и пере- 15 мещения их вдоль скважины при сдвижении горных пород.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу закладки в буровую скважину пружинных кольцевых реперов, после доставки реперы выталкивают из устройства посредством нагнетания буровой жидкости, а скважину в месте их установки разбуривают.

Устройство снабжено переходником с отверстием для соединения корпуса с колонной буровых штанг и дополнительным поршнем, установленным на штоке вышеупомянутого поршня с возможностью взаимодействия с одним концом пружины, а другой конец пружины установлен с возможностью взаимодействия с кольцом.

На фиг. 1 показан процесс установки репера; на фиг. 2 — положение репера в скважине после его установки и обсадки скважины обсадными трубами.

На чертежах обозначены пружинный з5 кольцевой репер I, буровая скважина 2, разбуренный интервал 3 скважины, колонна 4 обсадных труб из полимерного материала, поршень 5 со штоком 6 и дополнительным поршнем 7, пружина 8, кольцо 9, корпус 10, соединенный с колонной буровых штанг 11 переходником 12 со сквозным отверстием 13 для нагнетания буровой жидкости в пространство между переходником

12 и дополнительным поршнем 7. Кольцо 9 закреплено внутри корпуса 10. Для допол- 4 кительного уплотнения дополнительный поршень 7 может быть снабжен сальником

14. Пружинный кольцевой репер 1 в сжатом виде вставляется в корпус !.0 под поршнем 5.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства с вставленным в него репером 1 к месту установки репера в пространство между переходником 12 и дополнительным поршнем 7 через колонну буровых штанг 11 и отверстие 13 в переходнике 12 с помощью бурового насоса нагнетается буровая жидкость, например вода.

При этом дополнительный поршень 7 начинает двигаться вниз и с помощью поршня 5, упирающегося в репер 1, выталкивает последний из корпуса 10, после чего репер освобождается и занимает заданное положение в скважине, а дополнительный поршень 7 с помощью пружины 8 после прекращения подачи буровой жидкости возвращается в исходное положение. Пружина 8, кроме того, предотвращает удар дополнительного поршня 5 по кольцу 9. Момент выталкивания репера из корпуса 10 фиксируется по кратковременному падению давления буровой жидкости на манометре бурового насоса.

Максимальный ход дополнительного поршня 7 должен быть таким, чтобы поршень 5 не мог полностью выйти из корпуса 10.

Преимуществом изобретения является предотвращение повреждения реперов во время доставки и перемещения их вдоль скважины при сдвижении горных пород, Формула изобретения

I. Способ закладки в буровую скважину пружинных кольцевых реперов, включающий размещение реперов в устройстве для закладки, доставку их в заданное место скважины и закрепление с помощью пружины, отличающийся тем, что, с целью предотвращения повреждения реперов во время доставки и перемещения их вдоль скважины при сдвижении горных пород, после доставки реперы выталкивают из устройства посредством нагнетания буровой жидкости, а скважину в месте их установки разбуривают.

2. Устройство для закладки в буровую скважину пружинных кольцевых реперов, включающее кольцо, пружину, поршень со штоком, установленные в корпусе и колонну буровых штанг, отличающееся тем, что оно снабжено переходником с отверстием для соединения корпуса с колонной буровых штанг и дополнительным поршнем, который установлен на штоке вышеупомянутого поршня с возможностью взаимодействия с одним концом пружины, а другой конец пружины смонтирован с возможностью взаимодействия с кольцом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методические указания по новому методу измерения смещения горных пород в массиве. Л., ВНИМИ, 1972, с. 7 — 11.

2. Авторское свидетельство СССР № 578464, кл. Е 21 D 20/02, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 166636, кл. Е 21 D 20/00,1963.

964142

Фиг. 1 г.Z

Составитель Л. Прошина

Редактор А. Фролова Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 7165/4 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4