RU1795077C - Колонковый набор - Google Patents

Abstract

Использование: бурение скважин со съемным породоразрушающим наконечником , спускаемым и извлекаемым через колонну бурильных труб. Сущность изобретени : устройство содержит наружную трубу с приводным нижним торцом, выполненным с внутренней торцовой конусной расточкой, захватную головку с подвижной муфтой с захватным грибком, съемную внутреннюю трубу с коронкой в нижней части, съемный породоразрушающий инструмент в виде взаимодействующей с приводным нижним торцом группы раздвижных секторов наружной коронки, св занных с пластинчатыми пружинами. Узел фиксации внутренней трубы и распорный узел жестко соединены с внутренней трубой. Узел фиксации выполнен в виде бурта на наружной поверхности подвижной муфты и проточки на внутренней поверхности наружной трубы под бурт. Распорный узел выполнен в виде усеченного конуса, раздвижные сектора - с внутренней конической поверхностью, ответной конической поверхности усеченного конуса. Раздвижные сектора св заны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. ел с

Description

Колонковый набор относитс  к области горного дела и предназначен дл  бурени  скважин со съемным породоразрушающим наконечником спускаемым и извлекаемым через колонну бурильных труб.

Известен набор, содержащий колонну бурильных труб, съемный наконечник в виде подпружиненных рабочих секторов, устанавливаемых в пазах на торце колонны бурильных труб.

Недостатками его  вл етс  следующее.

Наличие и сложность механизма ориентации раздвижных секторов (21) относительно пазов на торце колонны бурильных труб.

Корпус кернорвательного устройства (15),  вл ющийс  распором секторов (21) в их рабочем положении может вызвать расклинивание их в колонне при спуске, так как секторонесуща  труба (17) третс  о стенки последней и может зависнуть на резьбовых соединени х.

Кернорвательное кольцо (15) конструктивно значительно удалено от торца корпуса кернорвател  (15). Приближение его вызовет уменьшение диаметра, получаемого керна, так как увеличиваетс  площадь торца образуемой коронки. Однако в скважине будет оставатьс  достаточно высокий столбик керна, что вызовет осложнени  при спуске новой коронки, заключающиес  в необходимости его разбурйвани .

Кроме того, расклинивании керна в коронке при бурении, что случаетс  довольно часто, рабочие секторы не сведутс  при извлечении съемной части, извлечение котоXI

о ел о

XI XI

рой из колонны бурильных труб без.их подъема становитс  невозможным.

Наличие ориентирующего механизма и очевидна  сложность конструкции  вл ютс  существенными недостатками рассматри- ваемого бурового снар да, что усугубл етс  повышенной его стоимостью и ненадежностью действи , так как срабатывание системы зависит от последовательности срабатывани 

составл ющих ее узлов.

Известен колонковый набор, конструкци  KOTOpqro сравнительно проста и не предусматривает использование ориентирующего механизма, а передача крут щего момента наконечнику (внутренней трубе) осуществл - етс  за счет двух узлов,

При этом первый узел состоит из конической втулки, сочлененной с верхним концом внутренней трубы и снабженный продольными лысками под соответствую- щие поверхности распорных плашек, которые жестко св заны с пластинчатыми пружинами и за счет этих пружин со скольз щей втулкой, имеющей посадочный бурт и головку. Второй узел представлен пилот- ной коронкой, также имеющей продольные лыски под соответствующие поверхности раздвижных секторов. Така  конструкци  дл  передачи крут щего момента требует утолщенной внутренней трубы, ведет к уменьшению внутреннего диаметра коронки и, соответственно, диаметра керна.

Таким образом, недостатком колонкового набора  вл етс  необходимость изготовлени  специальных пилотных коронок, снабженных лысками и наружными канавками , а также наличием двух узлов передачи крут щего момента.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы колонкового набо- ра и упрощени  его изготовленни  за счет исключени  из конструкции сложных деталей и совмещени  функциональных свойств составл ющих его узлов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в колонковом наборе, включающем наружную трубу с приводным нижним торцом, выполненным с внутренней торцевой конусной расточкой, захватную головку с подвижной муфтой и захватным грибком, съемную внутреннюю трубу с коронкой в нижней части, съемный породоразрушаю- щий инструмент в виде взаимодействующей с приводным нижним торцом группы раздвижных секторов наружной коронки, св занных с пластинчатыми пружинами, узел фиксации внутренней трубы и распорный узел, жестко соединенный с внутренней трубой, отличительной частью  вл етс  то, что узел фиксации выполнен в виде бурта

0

5

0 5 0

5

0

5 0 5

на наружной поверхности подвижной муфты и проточки на внутренней поверхности наружной трубы под бурт, распорный узел выполнен в виде усеченного конуса, а раздвижные сектора выполнены с внутренней конической поверхностью ответной конической поверхности усеченного конуса, при этом раздвижные сектора св заны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой. Также внутренн   поверхность нижнего конца наружной трубы выполнена с зубчатой насечкой, а между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью муфты под буртом размеще-. на эластична  манжета, и втора  эластична  манжета размещена между наружной поверхностью верхней части распорного узла и внутренней поверхности муфты.

Наличие указанных отличительных признаков дает возможность соединить два узла передачи крут щего момента в один. Крут щий момент в предлагаемом устройстве передаетс  за счет расклинивани  секторов наружной коронки между нижней частью распорного узла и приводным нижним торцом наружной трубы.

Указанные отличительные признаки придают набору новое качество, заключающеес  в повышении надежности его работы с одновременным снижением его стоимости , а следовательно, и повышении его экономической эффективности.

На фиг, 1 изображен колонковый набор в рабочем состо нии; на фиг. 2 - колонковый набор в транспортном положении.

Колонковый набор (фиг. 1) состоит из двух основных частей: внутренней и наружной . Внутренн   43CTS включает захватную головку, состо щую из муфты 1, снабженную захватным грибком 2, внутренним буртом 3, наружными буртами 4 и 5, между которыми помещена эластична  уплотн юща  манжета 6. Нижн   часть муфты 1 посредством пластинчатых пружин 7 сочленена с раздвижными секторами 8.

Внутри муфты 1 и раздвижных секторов 8 размещен распорный узел 9, верхн   10 часть которого снабжена наружными буртами 11 и 12 с заключенной между ними эластичной уплотн ющей манжетой 13.

На нижней части 14 распорного узла 9 имеютс  конические поверхности 15, на которых размещены раздвижные секторы 8. Распорный узел 9 имеет резьбовое соединение с внутренней колонковой трубой 16, снабженной породоразрушающим инструментом 17.

Наружна  часть набора состоит из колонковой трубы 18 с внутренним упорным выступом 19, имеющем резьбовое соединение с приводным торцом 20, в теле которого выполнены внутренние продольные или продольно-поперечные зубчатые насечки 21.

Пор док работы набора следующий.

В положении, указанном на фиг. 2, внут- ренн   часть набора на овершоте или под собственным весом спускаетс  в скважину. При этом раздвижные секторы 8 наход тс  в верхнем положении относительно распора 9, так как, едва коснувшись стенок буриль- ных труб, они смещаютс  по конической поверхности 15 распора 9 и не преп тствуют спуску внутренней части до положени , когда наружный бурт 4 не с дет на внутренний бурт 19 колонковой трубы 18. Раздвижные секторы 8 под действием пластинчатых пружин 7 выйдут наружу в ствол скважины. При опускании колонны бурильных труб и при- лож;ении осевой нагрузки под действием ре- акц|1и забо  распор 9 радиально расшир ет секторы 8, фиксиру  их в приводном торце 20. и зубчатые насечки 21 внедр ютс  в тело последних, чем обеспечиваетс  передача крут щего момента от наружной части внут

ренней. Благодар  наличию манжет 6 и 13 промывочна  жидкость подаетс  на забой скважины под коронку 17. Т.е. манжета 6 входит в приводной торец 20 с некоторым нат гом, .в результате чего образуетс  уплотнение . Манжета 13 посто нно уплотн ет полость муфты 1 и перемещаетс  в ней вместе с верхней частью распорного узла 9. Промывочна  жидкость проходит по муфте 1, центральному каналу распорного узла 9, далее по колонковой трубе 16 подаетс  под торец коронки 17. Наличие манжеты 6 способствует движению промывочной жидкости к дневной поверхности по зазору между стенками скважины и наружной трубы 18.

По окончании бурени  и последующего затем срыва керна, а также под действием веса внутренней колонковой трубы с керном распорный узел 9 смещаетс  вниз относительно раздвижных секторов 8 и при подъ- еме внутренней части овершота за захватный гпибок 2, последние смещаютс  по конической поверхности 15 и занимают транспортное положение (фиг. 2).

Claims (3)

1. Колонковый набор, содержащий наружную трубу с призодным нижним торцом, выполненным с внутренней торцовой конусной расточкой, захватную головку с подвижной муфтой и захватным грибком, съемную внутреннюю трубу с коронкой в нижней части, съемный породоразрушаю- щий инструмент в виде взаимодействующей с приводным нижним торцом группы раздвижных секторов наружной коронки, св занных с пластинчатыми пружинами, узел фиксации внутренней трубы и распорный узел, жестко соединенный с внутренней трубой, отличающийс  тем, что, с цеПью повышени  надежности за счетуп- рощени  конструкции, узел фиксации выполнен в виде бурта на наружной поверхности подвижной муфты и проточки

на внутренней поверхности наружной трубы под бурт, распорный узел в виде усеченного конуса, а раздвижные сектора - с внутренней конической поверхностью ответной конической поверхности усеченного

конуса, при этом раздвижные сектора св заны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой.

2. Набор по п,1,отличающийс  тем, что внутренн   поверхность нижнего конца наружной трубы выполнена с зубчатыми насечками.

3. Набор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что он снабжен эластичными манжетами , одна из которых размещена меж- ду наружной поверхностью верхней части распорного узла и внутренней поверхностью муфты, а друга  - между наружной поверхностью муфты под буртом и внутренней поверхностью наружной трубы.