SU1571198A1 - Снар д со съемной коронкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буровому инструменту вращательного действи  и может быть использовано при бурении скважин без подъема бурильной колонны при смене бурового инструмента. Цель - повышение надежности работы снар да путем устранени  заклинивани  разъедин емых элементов. Дл  этого пазы 13, 15, 17, 19 в башмаке 2 выполнены криволинейными и конгруэнтными внешней поверхности лепестков 30 гильзы 5 при их рабочем положении. Гильза 5 на внутренней поверхности выполнена с опорным конусом 18. Снар д имеет разжимной элемент, выполненный на конце с конической поверхностью, конгруэнтной поверхности опорного конуса 18. Конические поверхности пазов 13, 15, 17, 19 и конуса 18 направлены в противоположные стороны. Пазы 13, 15, 17, 19 в башмаке 2 выполнены с возможностью расположени  в них лепестков 30 при их рабочем положении. Снар д содержит керноприемник 4, в который входит гильза 5, режущие элементы 6, разжимной конус 7, замок 8, шарики 9, шпонки 10 и 11 и срезной штифт 12. Последний срезаетс 

это приводит к подн тию замка 8 до подъема шпонки 11 по пазу 19 в верхнее крайнее положение и к полному выкатыванию шариков 9 из пазов 13 в канавки в результате взаимодействи  шариков с наклонными торцовыми поверхност ми пазов 13. Из-за взаимодействи  замка 8 с конусом 7 через шпонку 11 и выхода шариков из пазов 13 конус 7 поднимаетс  и освобождает опорный конус 18, что приводит к сжатию лепестков 30. Это обеспечивает возможность перемещени  керноприемника 4 внутри бурильных труб. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к буровому инструменту вращательного действи  и может быть использовано при бурении скважин без подъема бурильной колонны при смене бурового инструмента.

Цель изобретени  - повышение надежности работы снар да путем устранени  заклинивани  разъедин емых элементов.

На фиг. 1 представлен снар д со съемной коронкой; на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг. 3 - то же, элеченты фиксации перемещаемых элементов; на фиг. 4 - то же, вид снизу на наружные элементы

Снар д со съемной коронкой содержит корпус 1, который с башмаком 2 соедин етс  по резьбе 3, котора  позвол ет присоедин ть к корпусу 1 коронки, не имеющие возможности замен тьс  без подъема буровых штанг, и шарошечные долота (не показаны ). Корпус 1 жестко закреплен на бурильной колонне, котора  обеспечивает передачу на него осевых и вращательных усилий . В снар д со съемными коронками входит керноприемник 4, в который входит разрезна  пружин ща  гильза 5, режущие элементы 6, разжимной конус 7, замок 8, шарики 9, шпонки 10 и 11 и срезной штифт 12. Шарики 9 взаимодействуют с корпусом 1 через пазы 13 и с разжимным конусом 7 через канавки 14, а с замком 8 через пазы 15, имеющие уширени  16. Разрезна  пружин ща  гильза 5 взаимодействует с разжимным конусом 7, выполненна  с конической поверхностью на конце при помощи шпонки 10 по пазу 17 ,и опорному конусу 18, выполненному на внутренней поверхности гильзы 5, а разжимной конус 7 взаимодействует с замком 8 при помощи шпонки 11 по пазу 19 и срезного штифта 12. Дл  обеспечени  возможности установки режущих элементов 6 на забое по наибольшему диаметру скважины пружин ща  гильза 5 имеет прорези 20. В разжимном конусе 7 имеетс  полость 21 с кернователем (не показан). Замок 8 имеет полость 22 и направл ющую воронку 23 к ней дл  захватного устройства 24, прикрепленного к канату 25. Дл  обеспечени  промывки скважины разжимной конус 7 имеет отверстие 26 дл  промывочной жидкости. Количество шариков 9, пазов 13, 15, 17, 19, шпонок 10 и 11 может быть любым и определ етс  величинами передаваемых усилий. Вместо шариков 9 с замком

8 может быть использован рычажный механизм . Дл  обеспечени  быстрой смены разрезных пружин щих гильз 5 с режущими

элементами 6 шпонка 10 имеет резьбу 27 и шлиц 28. Дл  обеспечени  большой площади контакта разрезной пружин щей гильзы 5 с корпусом 1 корпус с башмаком 2 имеет пазы 29, копирующие поверхности отжатых лепестков 30 разрезной пружин щей гиль0 зы 5. Коническа  поверхность пазов и опорного конуса имеет противоположное направление . Режущие элементы 6 показаны условно . Они могут содержать либо резцы из твердых сплавов, либо матрицы с закрёплен5 ными в них алмазами зернистостью от 20 до 150 штук на карат и более, а кроме этого торцовые поверхности разрезных пружин щих гильз 5 могут повтор ть по форме либо ступенчатые, либо комбинированные алмазные коронки, что позвол ет использовать в

0 качестве режущих элементов 6 комбинированные и ступенчатые алмазные коронки. Использование алмазов с зернистостью от 20 до 150 штук на карат позвол ет создать комплект алмазных коронок, способных работать в породах любой категории по бу5 римости.

Бурова  коронка работает следующим образом.

В скважину опускают корпус 1 с башмаком 2 на буровых штангах. Спуск корпуса I прекращают при подходе торца башмака 2 к забою на рассто ние меньшее, чем длина пазов 13. После этого производ т спуск в скважину по буровым штангам до соприкосновени  с забоем режущих элементов 6. При этом шарики 9 остаютс  на

5 уровне пазов 13. Спуск деталей керноприемника 4 производ т под действием собственного веса или принудительно. Затем проворачивают бурильные трубы и корпус 1. При вращении корпуса 1 пазы 13 и 15 периодически совмещаютс , в результате шарики 9

0 выкатываютс  из верхних уширений 16 пазов 15 и по пазам 15 вкатываютс  в пазы 13, что обеспечивает соединение корпуса 1 с разжимным конусом 7, так как шарики 9 частично заход т как в пазы 15, так и в пазы 13. После соединени  корпуса 1 с разжимным кону5 сом 7 при помощи шариков 9 через буровые штанги на корпус 1 передают осевое усилие и прижимают корпус 1 к забою скважины . При этом шарики 9 упираютс  в раз0

жимной конус 7 и передают на него от корпуса 1 осевое усилие, что приводит к перемещению разжимного конуса 7 в направлении забо  относительно разрезной пружин щей гильзы 5 за счет шпонки 10 и паза 17, а в результате этого разжимной конус 7 взаимодействует с разрезной пружин щей гильзой 5 по опорному конусу 18 и разжимает пружин щую гильзу 5 за счет прорезей 20 до соприкосновени  ее с корпусом 1, что обеспечивает установку режущих элементов б по наибольшему диаметру скважины. Затем к бурильным трубам прикладывают вращательный момент и начинают бурение скважины. Бурение скважины прекращают либо в случае износа режущих элементов 6, либо в случае необходимости замены разрезной пружин щей гильзы 5 с режущими элементами 6 на другую в св зи с изменением условий бурени . Дл  смены режущих элементов 6 в скважину по бурильным трубам под действием собственного веса спускают на канате 25 захватное устройство 24 до захода и закреплени  его в полости 22. После этого к канату 25 прикладывают т нущее усилие, что приводит к срезанию срезного штифта 12, подъему замка 8 вверх до подъема шпонки 11 по пазу 19 в верхнее крайнее положение, к полному выкатыванию шариков 9 из пазов 13 в канавки 14 в результате взаимодействи  шариков 9 с наклонными торцовыми поверхност ми пазов 13. Из-за взаимодействи  замка 8 с разжимным конусом 7 через шпонку 11 и выхода шариков 9 из пазов 13 разжимной конус 7 поднимаетс  вверх и освобождает опорный конус 18, что приводит к сжатию лепестков 30, а это обеспечивает возможность перемещени  керноприемника 4 внутри бурильных труб. После замены на поверхности разрезной пружин щей гильзы 5 с режущими элементами б и срезного штифта 12 оп ть производ т спуск в скважину керноприемника 4 и перевод т снар д в рабочее положение описанным способом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   0

   Снар д со съемной коронкой, содержащий корпус с бурильной колонной, присоединенный к корпусу башмак, пазы, выполненные на торце башмака с конической поверхностью , расположенной под острым углом к

   5 наружной поверхности башмака, расположенный внутри корпуса съемный керноприем- ник с разжимным элементом и охватывающей его подвижной разрезной пружин щей гильзой в виде лепестков с закрепленными на конце режущими элементами, расположенными в пазах башмака, и элементы фиксации керноприемника в снар де, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы снар да путем устранени  заклинивани  разъедин емых элементов, па5 зы в башмаке выполнены криволинейными и конгруэнтными внешней поверхности лепестков гильзы при их рабочем положении, гильза на внутренней поверхности выполнена с опорным конусом, а разжимной элемент выполнен на конце с конической по0 верхностью, конгруэнтной поверхности опорного конуса, причем конические поверхности пазов и опорного конуса направлены в противоположные стороны, а пазы в башмаке выполнены с возможностью расположени  в них лепестков при их рабочем положении.

   Фиг. 2

   Фиг.З