Колонковый снаряд

 

Сущность изобретения: колонковый снаряд содержит соединенные друг с другом и с гидромониторным долотом наружную и керноприемную трубы, распределительный узел, имеющий корпус с центральными и отводными каналами и седлом под сбрасываемый клапан, а также средство для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой, размещенных в осевом канале корпуса, соединенных полым валом и седлом под дополнительный сбрасываемый клапан. Отводные каналы распределительного узла выполнены в виде трубок с загнутыми кверху входным и выходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока и имеет седло под дополнительный сбрасываемый клапан, 2 з.п. ф-лы, 1 ил,

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Е 21 В 25/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4926015/03 (22) 08.04;91 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (71) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (72) Г.К.Ешимов (73) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (56) Сулакшин С.С. Современные способы и средства отбора проб полезных ископаемых. — М.: Недра, 1970, с. 92, рис. 23б.

Авторское свидетельство СССР

N 11228866773322, кл. Е 21 В 25/00, 1985.

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения с отбором керна.

Известны колонковые. снаряды, содержащие соединенные друг с другом и с породоразрушающими инструментами наружную и керноприемную трубы, образующие межтрубный зазор, а также распределительный узел, имеющий корпус с каналами, сообщающимися с межтрубным зазором, с полостью керноприемной трубы и с внешним пространством, и с седлом под сбрасываемый клапан.

Недостатками известных устройств являются неблагоприятные условия для формирования керна вследствие передачи через керноприемную трубу осевой нагрузки и крутящего момента, При этом от стенки трубы на керн налагаются касательные кру„„Я „„1797642 АЗ (54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД (57) Сущность изобретения: колонковый снаряд содержит соединенные друг с другом и с гидромониторным долотом наружную . и керноприемную трубы, распределительный узел, имеющий корпус с центральными и отводными каналами и седлом под сбрасываемый клапан, а также средство для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой,. размещенных в осевом канале корпуса, соединенных полым валом и седлом под дополнительный сбрась1ваемый клапан.

Отводные каналы распределительного узла выполнены в виде трубок с загнутыми кверху входным и выходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока и имеет седло под дополнительный сбрасываемый клапан, 2 з,п. ф-лы, 1 ил. тящие и изгибающие нагрузки, приводящие к его разрушению.

Указанные недостатки устранены в конструкции колонкового снаряда, содержащего соединенные друг с другом и с гидромониторным долотом наружную и керноприемную трубы, образующие межтрубный зазор, и распределительный узел, имеющий корпус C центральным и отводными каналами, сообщающими полость керноприемной . трубы с затрубным пространством, и седлом под сбрасываемый клапан. Однако при использовании . аэрированной промывочной жидкости в гидромониторных долотах снижается гидромониторный эффект из-за уменьшения плотности струи. При этом уменьшается скорость бурения и вследствие этого вынос керна.

Целью изобретения является повышение эффективности работы путем использо1797642

20 дение па полому валу и керноприемнои . вь ко ра

IlP кр

ro пе кр се клапан на входном конце отводного канала ет позволяет достаточно надежна перекрыть сб полость керноприемной трубы от нисходя- 55 за щего патока промывочной жидкости. ко со рального канала ниже седла под вания аэрированнай промывочной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что известный колонковый снаряд, содержащий соединенные друг с другом и с гидромониторным долотом наружную и керноприемную трубы, образующие межтрубный зазор, и распределительный узел, имеющий корпус с центральными и отводными каналами, сообщающими полость керноприемной трубы с затрубным пространством и седлом под сбрасываемый клапан, снабжен дополнительным сбрасываемым клапаном, размещенным в осевом канале корпуса, узлом для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткай, соединенных палым валом, с седлом в его верхней части под сбрасываемый клапан, отводные каналы распределительного узла выполнены в вйде трубок с загнутыми кверху входным и выходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока бурового раствора и имеет седло поддополнительный сбрасываемый клапан, распределительный узел снабжен капиллярными трубками,. сообщающими полости отводных каналов с полостью центрального канала ниже седла под дополнительный. сбрасываемый клапан, полый вал перфари- 30 рован в зоне крыльчатки.

Снабжение снаряда средством для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой, соединенных . полым валом, седлом в его верхней части 35 под сбрасываемый клапан, и размещенных в осевом канале корпуса распределительного узла, обеспечивает разделение аэрированной промывочной жидкости на два потока: газообразный и высакаплотно>кид- 40 костной. При этом обеспечивается прахо>ктрубе сбрасываемого клапана, диаметр которого меньше диаметра полости вала. Выполнение отводных каналов 4-"> распределительного узла в виде трубок с загнутыми кверху входным и выходными

„.: концами и размещение входного конца соосно с полым валом узла для закручивания потока позволяет отделить газ от жидкости 50 и направить его в затрубное пространство.

Размещение седла пад сбрасываемый

Снабжение распределительного узла капиллярными трубками, сообщающими полости отводных каналов с„полостью центсбрасываемый клапан, позволяет создавать в полости керноприемной трубы восходящий поток промывочной жидкости, способствующий улучшению условий формирования керна. Перфорирование полого вала в зоне крыльчатки способствует отделению газа от жидкости, так как при закручивании потока менее плотные фракции стремятся к оси потока (эффект СегреЗильберберга). Таким образом, указанная совокупность признаков является необходимой для достижения поставленной цели.

На чертеже изображен предлагаемый колонковый снаряд, вид сбоку, продольный разрез (стрелками показано направление движения жидкости).

Колонковый снаряд содержит наружную трубу 1, соединенную с гидромониторным колонковым долотом 2 и посредством подшипникового узла 3 = с верхним торцом керноприемной трубы 4, нижний конец которой оснащен кернорвателем 5. Над керноприемной трубой размещен распределительный узел в виде полого штока 6 с падшипниковай головкой 7, сопрягаемой с гнездом 8 в верхнем торце кернаприемной трубы 4 и отводными трубками 9, входной конец 10 которых расположен торцом вверх соасно с наружной трубой

1 и оснащен седлом 11 под сбрасываемый клапан 12, а выходные концы 13 размещены под углом 120 друг к другу и загнуты в затрубном пространстве кверху, В керноприемнай трубе 4 над гнездом 8 выполнены отверстия 14 для прохода потока промывочной жидкости в межтрубное простаанства, Головка 7 прижимается к гнезду 8 пружиной

15, Полость потока 6, сообщенная с полостью керноприемной трубы 4, сообщена с полостями трубок 9 капиллярами 16, выходные концы которых направлены в сторону ходных концов 13 трубок 9. Над входным нцам 10 отводных трубок 9 соосно с ними змещен узел для закручивания потока омывочнай жидкости в виде соединенных ежду собой полым валом 17 турбинки 18.и

ыльчатки 1.9, размещенных друг под друм на некотором расстоянии. Полый вал 17 рфорирован отверстиями 20 в зоне

ыльчатки 19 и его верхний торец оснащен длом 21 под дополнительный сбрасываеый клапан 22, диаметр которого превышадиаметр полости. вала 17 и диаметр расываемаго клапана 12. Средство для кручивания потока снабжено подшипнивым узлам 23, с помощью которого оно прягается с наружной трубой, Предложенное устройство работает следующим образом.

1797642

При спуске на забой сбрасываемые клапаны 12 и 22 отсутствуют, благодаря чему перед бурением керноприемная труба 4 может быть очищена от осадка прямым потоком промывочной жидкости. После этого на 5 забой поочередно сбрасывают сначала клапан 12 меньшего диаметра, а затем дополнительный клапан 22. Клапан 12 предохраняет керн от прямого потока промывочной жидкости, а клапан 22 перекры- 10 вает полость вала 17, направляя поток аэрированной промывочной жидкости, по. ступающей с поверхности по колонне бурильных труб, на лопасти турбинки 18; которая вращаясь, передает вращение 15 крыльчатке 19. Вращающаяся крыльчатка

19 закручивает поток аэрированной промывочной жидкости. При этом происходит разделение ее на два потока. Первый — газ попадает во входной конец 10 отводных ка- 20 налов 9 и по ним направляется в затрубное пространство и к устью скважины, а второй

- жидкость направляется дальше по межтрубному пространству между наружйой 1 и

, керноприемной 4 трубами к колонковому 25 долоту 2, Проходя через гидроманиторные

Формула изобретения

1. Колонковый снаряд, содержащий соединенные друг с другом и с гидромонитарным долотом наружную и керноприемную трубы. Образующие межтрубный зазор, и распределительный узел, имеющий корпус с центральным и отводными каналами, сообщающими полость керноприемной трубы с затрубным пространством, и седлом под сбрасываемый клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе путем использования аэрированной промывочной жидкости. он снабжен дополнительным сбрасываемым клапаном, размещенным в осевом канале корпуса; узлом для закручивания потока бурового раствора в виде турбинки с крыльчаткой, насадки долота 2, поток промывочной жидкости, освобожденной от газа и поэтому имеющей более высокую плотность, чем аэрированная промывочная жидкость, производит разрушающее воздействие на породу забоя и вместе с выбуренным шламом поднимается по затрубному пространству.

При этом потоки газа, исходящие из отводных трубок 9, способствуют улучшению условий очистки забоя от шлама, создавая эффект эрлифта. Отверстия 20 в полом вале

17 способствуют отделению газа от жидкости, так как при закручивании потока менее плотные фракции жидкости стремятся к оси потока. По капиллярным трубкам 16, выходные концы которых выведены в полости отводных трубок 9, благодаря эффекту эжекции перетекает часть жидкости от забоя скважины по полости керноприемной трубы 4. Создаваемый при этом восходящий лоток промывочной жидкости способствует вхождению керна в полость трубы 4, чем улучшаются условия формирования керна. Выбуренный керн отрывается и удерживается при подъеме кернорвателем

5. соединенных полым валом с седлом в его верхней части под сбрасываемый клапан, отводные каналы распределительного узла выполнены в виде трубок с загнутыми кверху входным и выходными концами, причем входной конец размещен соосно с полым валом узла для закручивания потока бурового раствора и имеет седло под дополнительный сбрасываемый клапан.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что распределительный узел снабжен капиллярными трубками, сообщающими полости Отводных каналов с полостью центрального канала ниже седла под дополнительный сбрасываемый клапан.

З,Снарядпопп.1и 2, отличаюшийся тем, что полый вал перфорирован в зоне крыльчатки, 1797642

Составитель B. Ешймова

Техред М.Моргентал Корректор И, Шмакова едактор О. Стенина

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

Заказ 666 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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