Снаряд для отбора проб шлама

 

Использование; отбор проб шлама из стенок скважин. Сущность изобретения: внутри корпуса установлен подпружиненный сердечник с образующими полости шламоприемной камеры продольными профилированными пазами, который под действием осевой нагрузки взаимодействует с шламозахватными элементами в виде коробов и разгрузочной заслонкой, при этом пазы сообщаются с выводным каналом на участке, который при перемещении сердечника смещается относительно выходного отверстия на корпусе. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 49/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739021/03 (22) 19.09.89 (46) 23.11.92. Бюл. ¹ 43 (71) Институт горного дела (72) B.Â. Федоров, И.В. Паньков, Л.B. Можаев. Д.С. Шахматов. P.È. Сухов и М.M. Сромов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 398739, кл. Е 21 В 49/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 232885, кл. Е 21 В 49/06, 1967. (54) СНАРЯД ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ШЛАМА

Изобретение относится к орной промышленности и может быть использовано в процессе бурения взрывных скважин для отбора проб шлама в непосредственной близости от призабойной зоны.

Известен снаряд для бурения с отбором проб шлама (1), содержащий корпус, эжекторное устройство, гидроциклонный шламоуловитель, герметизирующий переходник и разделительные устройства, каждое из которых снабжено поршнем с комбинированным седлом, причем полый шток поршня выполнен перфорированным и жестко соединен с запорной втулкой.

Основным недостатком данного снаряда является невозмо>.ность улавливания тонких фракций шлама, которые уносятся промывкой, что сказывается на достоверности информации о гранулометркческом составе шлама и последующем определении рациональных режимов бурения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является

„„. Ж„„1776781 А1 (57) Использование; отбор проб шлама из стенок скважин. Сущность изобретения: внутри корпуса установлен подпружиненный сердечник с образующими полости шламоприемной камеры продольными профилированными пазами, который под действием осевой нагрузки взаимодействует с шламозахватными элементами в виде коробов и разгрузочной заслонкой. при этом пазы сообщаются с выводным каналом на участке, который при перемещении сердечника смещается относительно выходного отверстия на корпусе. 6 ил. устройство для отбора герметиэированных проб шлама (2), содержащее наружный корпус, подпружиненный относительно корпуса подвижный сердечник и шламоприемную камеру в корпусе, имеющую входное окно с выдвижными шламозахватывающими элементами, кинематически связанными с сердечником, подпружиненную разгрузочную заслонку и циркуляционный выходной канал с запорным элементом.

Однако укаэанное устройство имеет недостаточную надежность и не обеспечивает улавливание всех частиц бурового шлама в процессе бурения.

Цель изобретения — повышение надежности снаряда в работе, Кроме того повышается достоверность информации о гранулометрическом составе бурового шлама за счет улавливания частиц всех классов крупности.

Указанная цель достигается тем, что в извесгном устройстве для отбора проб шлама, содержащем наружный корпус, подпру1776781

15

25

55 жиненный относительно корпуса подвижный сердечник и шламоприемную камеру в корпусе, имеющую входное окно с выдвижными шламозахватными элементами, кинематически связанными с сердечником, подпружиненную разгрузочную заслонку и циркуляционный выходной канал с запорным элементом, сердечник выполнен с образующими полость камеры продольными профилированными в верхней части пазами, при этом шламозахватные элементы выполнены в виде коробов, сопряженных с верхней профилированной частью пазов, разгрузочная заслонка расположена и закреплена в нижней части пазов, а выходной канал имеет смещаемый относительно выходного отверстия участок, расположенный на сердечнике и сообщающийся с нижней частью пазов.

На фиг. 1 показан продольный осевой разрез снаряда в режиме бурения; на фиг. 2 — то же в режиме отбора шлама; на фиг. 3— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез B — В на фиг. 1; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 2.

Снаряд для отбора проб шлама включает наружный корпус 1 и размещенный соосно внутри него подвижный на шлицах 2 сердечник 3 с центральным каналом 4 для подачи очистного агента на забой скважины. В теле сердечника 3 выполнены продольные профилированные в верхней части пазы 5, образующие с корпусом 1 полости шламоприемных камер 6. Сердечник 3 в нижней части через переходник 7 соединен с породоразрушающим инструментом и подпружинен в верхней части пружиной 8, контактирующей своими торцами с упорами

9 корпуса 1 и 10 сердечника 3. В корпусе 1 выполнены входные окна 11 шламоприемной камеры 6, в которых установлены выдвижные шламозахватные элементы, выполненные в виде коробов 12, сопряженных с верхней профилированной частью пазов 5, В нижней части шламоприемной камеры 6 расположена и закреплена подпружиненная разгрузочная заслонка 13 и выполнены выводные каналы, которые имеют смещаемый относительно выходного отверстия 14 участок 15, расположенный на сердечнике 3 и сообщающийся с нижней частью пазов 5, Для ограничения продольного перемещения сердечника 3 в корпусе

1 установлены стопоры 16. Шлицы 2 закрыты кожухом 17, закрепленном на корпусе 1, Снаряд работает следующим образом.

При помощи бурового става снаряд приводят во вращение, через центральный канал 4 подают очистной агент (водовоздушную смесь), сообщают осевое усилие, необходимое и достаточное для эффективного бурения данного типа породы.

В этом наложении сердечник 3 находится в положении, укаэйнном на рисунке, шламозахватные элементы, выполненные в виде коробов 12 утоплены и закрывают окна 11, смещаемый участок 15, расположенный на сердечнике 3 выводного канала, смещен относительно выходного отверстия 14 корпуса

1 и перекрывает выводной канал, буровой шлам свободно движется в затрубном пространстве.

В любом заданном интервале глубины скважины, в котором необходимо отобрать пробу шлама, увеличивают осевое усилие до полного сжатия пружины 8. При этом сердечник 3 по шли цам 2 смещается относительно корпуса 1 вверх, короба 12 шламозахватных элементов, скользя по верхней профилированной части пазов 5 в сердечнике 3, поворачиваются вокруг своих горизонтальных осей и открывают окна 11, а их наружные стенки выступают в затрубное пространство в виде наклонных козырьков. Смещаемый участок 15 сердечника 3 совмещается с выходным отверстием 14 корпуса 1, открывая выводной канал шламоприемной камеры 6.

Смоченный водой буровой шлам, отражаясь от наружных стенок коробов 12 шламозахватных элементов, через окна 11 попадает в полость шламоприемной камеры

6 и через выводной канал, образованный совмещенным участком 14 и выходным от- верстием 14, вновь выходит в затрубное пространство. Укаэанная циркуляция шлама будет иметь место до тех пор, пока осевое усилие максимально сжимает пружину

8, При уменьшении осевого усилия до первоначального значения сердечник 3 под действием пружины 8 перемещается относительноо корпуса 1 вниз в исходное положение, при этом короба 12 шламозахватных элементов закрывают окна 11, а отверстия

14 и 15 смещаются относительно друг друга, перекрывая выводной канал шламоприемной камеры 6, в полости которой остается некоторое количество бурового шлама, представленного всеми классами крупности, После извлечения снаряда иэ скважины кожух 17 перемещают относительно корпуса 1, подпружиненные разгрузочные заслонки 13 отжимают и извлекают отобранный шлам из полости шламоприемной камеры 6.

Формула изобретения

Снаряд для отбора проб шлама, содержащий наружный корпус, подпружиненный

1776731 относительно корпуса подвижнь:й сердечник и шламоприемную камеру в корпусе, имеющую входное окно с выдвижными шламозахватными элементами, кинематически связанными с сердечником, подпружиненную разгрузочную заслонку и циркуляционный выходной канал с запорным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, сердечник выполнен с образующими полость камеры предельными профилированными в верхней части пазами, при этом шламозахватные элементы выполнены в виде коробов, сопряженных с верхней профилированной

5 частью пазов, разгрузочная заслонка расположена и закреплена в нижней части паза, а выводной канал имеет смещаемый относительно выходного отверстия участок, расположенный на сердечнике и сообщающийся

10 с нижней частью пазов.

177678i

1776781

РыГ g

Г-Г

Составитель Кузнецов

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор C.Пекарь

Заказ 4105 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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