Буровой снаряд со съемным пневмоударником

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1804542 А3 (19) ((! ) (st)s Е 21 В 25/02, 4/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

С)

Ф (л фь (д) (21) 4918350/03 (22) 12,03.91 (46) 23.03.93, Бюл. N 11 (76) А,А,Липин, Л,Л,Лысенко, В,И.Марус, А.Б.Сте цен ко и Ф. И, Волков (56) Авторское свидетельство CCCPt+

215159, м. Е 21 В 4/14, 1966.

Ф, Авторское свидетельство СССР

N. 791927, кл. Е 21 В 25/02, 1978, (54) БУРОВОЙ СНАРЯД С СЪЕМНЫМ

ПНЕВМОУДАРНИКОМ

1(1

11

Ц

6 ;

ll

Я

2 (57) Использование: для проходки скважин различного целевого назначения. Сущность изобретения: буровой снаряд состоит из съемного снаряда, включающего пневмоударник 1, захват 2 с узлом блокировки 3, керноприемную трубу 4, овершот 5 и колон- . ны бурильных труб, Узел блокировки выполнен в виде канавки 7, имеющей нижний скос . 8, выполненный в под углом 15-45 к вертикальной оси устройства, В канавке 7 размещено упругое эластичное кольцо 9, взаимодействующее под действием потока продувочного агейта со скосом 8 и внутренI

1804542

35 ней поверхностью колонны бурильных труб.

В нижней части керноприемной трубы 4 выполнены профилированные шламоудерживающие канавки, причем между пневмоударником 1 и керноприемной трубой 4 установлен упругодемпфирующий элемент, Для облегчения спуска съемного снаряда захват 2 снабжен обратным клапаном 11. После спуска в скважину съемного снаряда он фиксируется в колонне бурильИзобретение относится к области бурения, а именно к буровым пневмоударным снарядам, используемым для проходки скважин различного целевого назначения при пневмоударном бурении. 5

Целью изобретения является повышение эффективности процесса бурения путем увеиичения эксплуатационной надежности и упрощения узла блокировки и расширения технологических возможностей использо- 10 вания бурового снаряда при одновременном повышении выхода и качества кернового материала.

На фиг,1 (а,б,в) представлен продольный разрез бурового снаряда; на фиг.2 — 15 узел I н а a ф и г,,11в; на фиг.3 — вид по стрелке А. на фиг-.1б; на фиг.4 — узел блокировки; на фиг.5 — узел It на фиг.4; на фиг,6 — соединение коронки с колонной бурильных труб; на фиг.7 — разрез. 20

Буровой снаряд состоит из пневмоударника 1, захвата 2 с узлом блокировки 3, керноприемной трубы 4, овершота 5, колонйы бурильных труб 6. 11невмоударник предназначен для пре- 25 образования энергии сжатого воздуха в энергию удара. Захват 2 служит для спускаподъема съемного снаряда и для блокировки съемного снаряда в том или ином месте внутри колонны бурильных труб. Узел бло- 30 кировки 3 выполнен в виде канавки 7, имеющей нижний скос 8, выполненный под.углом 15 — 45 к вертикальной оси. В канавке

7 размещено упругое эластичное кольцо 9, взаимодействующее под действием потока продувочного агента с нижним скосом 8 и внутренней поверхностью труб 6.

В верхней части захвата установлен фильтрующий элемент 10для предотвращения попадания шламового материала в рабочие органы пневмоударника. Над узлом блокировки на захвате 2 установлен обратный клапан 11, облегчающий свободный спуск снаряда к забою, и выполнена коническая проточка 23 для сбора шлама при ных труб узлом блокировки 3. Для блокировки в колонну труб подается продувочный агент, кольцо 9 перемещается по скосу 8 и раскрепляет съемный снаряд. Передача ударных нагрузок на керноприемную трубу повышает эффективность бурения, шламоудерживающие канавки и упругодемпфирующий элемент повышают выход и качество керна. 3 з,п, ф-лы, 5 ил. подъеме съемного инструмента, Ниже узла блокировки размещае, ся упругое кольцо 12, которое обеспечивает. мягкий контакт захвата 2 с упорным кольцом 13.

Керноприемная труба 4 предназначена для приема и сохранения керна, извлечения керна на поверхность и передачи энергии от пневмоударника на коронку 14, присоеди.ненную к колонне бурильных труб 6, В нижней части керноприемной трубы выполнены профилированные шламоудерживающие проточки 15, а в верхней части размещена наковальня 16, которая соединена с пневмоударником 1 быстроразьемным соединением 17. Наковальня 16 с керноприемной трубой 4 соединена штырем 18. Между штырем 18 и наковальней 16 размещен упругодемпфирующий элемент (амортизатор) 19.

Штырь 18 с керноприемной трубой 4 взаимодействует через продольно-овальные отверстия 20. Энергия удара передается керноприемной трубе через штырь 18.

Амортизатор 19 служит для демпфирования колебаний штыря 18, Овершот 5 предназначен для спускаподъема пневмоударника 1 через колонну бурильных труб 6, которая служит для передачи крутящего момента на коронку 14, закрепления стенок скважины и раскрепления съемного инструмента. Внутри колонны бурильных труб 6 установлено упорное кольцо

13; которое служит для опоры и центрирования съемного инструмента, В нижней части трубы 6 установлено стопорное кольцо 22, Коронка 14 соединена с трубой 6 шлицевым соединением через гайку 21 (для передачи крутящего момента от колонны бурильных труб 6). Верхний торец коронки получает ударные нагрузки от керноприемнойтрубы, являющейся в этом случае волноводом. Шлицевое соединение исключает передачу ударных нагрузок на колонну бурильных труб, то обеспечивает исключение рассеивания энергии ударных нагрузок.

Снаряд работает следующим образом.

1804542

После спуска в скважину съемного инс- ных труб, коронку, ударную машину с захватрумента, включающего пневмоударник 1 и том, узлом блокировки, наковальней, свякерноприемную трубу 4, он фиксируется в занной с керноприемной трубой колонне бурильных труб 6 узлом блокиров- посредством узла соединения, о т л и ч а юки 3. Для блокировки съемного инструмента 5 шийся тем, что, с целью повышения в скважину подается сжатый воздух, эла- эффективности бурения путем увеличения стичное упругое кольцо 9 перемещается по эксплуатационной надежности и упрощенижнему скосу 8 канавки 7 и раскрепляет ния узла блокировки и расширения технолосъемный инструмент в колонне, после чего гических возможностей использования

: происходит включение пневмоударника в 10 бурового снаряда, при одновременном поработу, а все подаваемое расчетное количе-: вышении выхода и качества кернового матество очистного агента (воздуха) предвари- риала узел блокировки выполнен в виде тельно проходит через фильтрующий. кольцевой канавки нанаружной поверхноэлемент 10. Возникающие ударные нагруз-. сти:захвата и упругого эластичного кольца, . ки от пневмоударника 1 через быстроразь- 15 размещенного в кольцевой канавке с воземное соединение 17 передаются можностью перемещения и взаимодейстнаковальне16 и керноприемной трубе 4, а вия с внутренней поверхностью колонны через керноприемную трубу — на коронку . бурильных. труб, причем в нижней части

14. Передача ударных нагрузок на керноп- канавки выполнен скос под углом к вертириемную трубу и породоразрушающий инс- 20 кальной осй снаряда, при этом величина .трумент способствует повышению. угла скоса находится в пределах 15-45 . эффективности йроцесса бурения и увели- . :.2. Буровой снаряд по п,1, о т л и ч а ючению выхода керна. По мере наполнения: . щ:и и с я тем, что в нижней части керноп-керноприемной трубы керном.она извлека-. риемной трубы на внутренней поверхно. ется на поверхность с помощью захвата 2. 25. :стй выполнены шламоудерживающие

Процесс повторяется. : .„. проточки.

При опускании съемного инструмента " " .3. Буровойснаряд поп.1, отл и ч а ю возможентакой случай,когдамеждуверхним шийся тем, что, с целью облегчения . торцом коронки 14 и нижним торцом.керноп- спуска пневмдударника, он снабжен обриемной трубы 4 будет находиться шлам, B 30 ратным клапаном, установленным на заэтом случае прекращают спуск инструмента, хвате и сообщающим пространство под и в скважину подают продувочный агент(воз- узлом блокировки с пространством над уз- дух), под действием которого упругое кольцо лом блокировки. узла блокировки переместится к нижнему ..- 4; Буровойснаряд по п,1, отл и ч а юскосу канавки 7 и зафиксирует съемный сна- 35 щий с я тем, что узел соединения кернопряд в колонне бурильных труб. Пневмоудар-: риемной трубы.с наковальней выполнен ник начнет работать, а керноприемная труба . а виде диаметрально расположенных

4- разрушать шлам. По окончаниихода пнев- Отверстий на боковОЙ поверхности в моударной машины прекращается подача - верхней части керноприемной трубы и продувочного агента вскважинуи кернопри- 40 в нижней части наковальни, и штыря, емнаятрубавновьопускаетсядосоприкосно- .::.. размещенного Своими концами в отвер: вения с торцом-коронки, а захват 2 при этом:: стиях наковальни и керноприемной трудолжен упереться в кольцо 13,: . бы, причем отверстИя керноприемно

Фо м мнои о р м ул а и з о б р е т е н и я трубы выполнены продольно вытянуты1. Буровой снаряд со съемным пневмо- 45 ми, а между наковальней и штырем разударником, содержащий колонну буриль- .: мещен упругодемпфирующий элемент.

1804542

1804542

ФуГ,2. l,е.с

1804542

1804542

Составитель А.Липин

Техред М,Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 01

Заказ 1074 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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