SU857431A1 - Устройство дл отделени керна - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ КЕРНА

1

Изобретение относитс  к горному делу к инструменту дл  бурени  скважин большого диаметра колонковым способом.

Известен способ отделени  керна посредством отрыва его от массива горной породы с использованием центральной скважины. Устройство, работающее по этому способу включает в себ  размещаемый в центральной скважине запорный клапан, под который нагнетаетс  жидкость 1.

Недостатком устройства  вл етс  сложность установки клапана в центральной сква жине и необходимость создани  гидравлической св зи между объемом в центральной скважине под запорным клапаном и гидравлическим приводом, размещаемым на поверхности.

Известно также устройство, содержащее колонковый бур, размещенную в колонковом буре центральную штангу с фигурными пуансонами, забивным разжимным клином и соединенную с бурильной колонной.

В этом устройстве отделение керна осуществл етс  клинь ми, внедр ющимис  в стенку центральнй скважины 2.

Однако в породах различной крепости необходима различна  энерги  удара дл 

отделени  керна, котора  тем выше, чем больше крепость породы. В то же врем  движение ударной массы в трубах ограниченным внутренним диаметром вызывает большое сопроти-вление движению со стороны промывочного раствора, заполн ющего бурильную колонну и не позвол ет, как показывает опыт, получить энергию удара необходимую при отделении керна в крепких и очень крепких породах.

Кроме того, при подготовке устройства к работе, а именно дл  введени  в буриль10 ную колонну ударной щтанги, необходимо производить демонтаж вертлюга, а после завершени  процесса отделени  его повторную установку на ведущую штангу, на что тер етс  часть рабочего времени. Удаление

15 керна из бура также св зано с дополнительными потер ми рабочего времени, вызываемыми необходимостью извлечени  из него клина дл  возвращени  пуансонов в начальное положение.

Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности работы за счет увеличени  энергии удара, передаваемой на пуансоны , посредством использовани  в качест ве ударной массы бурильной колонны.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве бурильна  колонна св зана с центральной штангой байонентным соединением, а разжимной клин снабжен обратным клином, соединенным с ним и размещенным под фигурными пуансонами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство дл  отделени  керна включает бурильную колонну 1 с выступом 2, колонковый бур 3 с прорезом 4 Г-образной формы, центральную штангу 5 жестко и соосно соединенную с колонковым буром, фигурные пуансоны 6 с пружинами, разжимной клин 8 с грибовидной захватной головкой 9, обратный клин 10. На штанге 5 предусмотрены прорезы 11 дл  прохода промывочной жидкости и прорезы 12 дл  выхода рабочих головок пуансонов.

Устройство работает следующим образом .

В процессе углубки скважины выступ 2 размещаетс  в поперечном участке прореза 4 и передает на бур 3 крут щий момент и осевую нагрузку. После завершени  процесса углубки бурильную колонну -1 вращают в обратном направлении до тех пор, пока выступ 2 не выйдет из поперечного участка прореза 4 и не установитс  над его продольным участком. Бурильна  колонна 1, таким образом, получает возможность продольного перемещени  относительно бура 3.

Затем, сбрасыва  бурильную колонну 1 вниз под действием общего веса, складывающегос  из веса вертлюга, ведущей штанги, бурильньгх труб с соединени ми, центраторов и ут желител , наносит удары по разжимному клину 8. При перемещении клина 8 вниз пуансоны 6, преодолева  сопротивление пружин 7, своими рабочими головками выход т из прорезов 12 и, внедр  сь в стенку центральной скважины, производ т отделение керна от. породного массива. Вместе с колонковым буром керн, удерживаемый в нем на рабочих головках пуансонов, поднимают из скважины.

Дл  удалени  керна бур 3 устанавливают на обратный клин 10. При этом происходит перемещение последнего вверх относительно штанги 5. Вместе с обратным клином 10 поднимаетс  вверх и разжимной клин 8, который освобождает фигурные пуансоны 6. Под воздействием обратного клина 10 нижние концы пуансонов расход тс , а верхние сход тс , при этом рабочие головки пуансонов выход т из-под керна, позвол   ему свободно выйти из колонкового бура. Прорезы 11 предусмотрены дл  пропускани  промывочной жидкости, поступающей в скважину по колонне 1. Выход  из прорезов 11, промывочна  жидкость движетс 

далее вверх по центральной скважине, огибает керн и поступает к забою скважины большого диаметра, откуда по затрубному пространству выходит на поверхность. В случае , если при полном внедрении пуансонов в породу керн не отделитс , например пуансоны попали в трещину, сведение их осущест вл ют посредством специального ловител , опускаемого в трубу 5 на канате внутри бурильной колонны 1. Ловителем захватывают головку 9, после чего его поднимают

вместе с клинь ми 8 и 10. При подъеме клиньев пуансоны возвращаютс  в исходное положение. В момент входа ловител  в бурильную колонну происходит освобождение головки 9, а ловитель извлекаетс  на поверхность . От разжати  клинь ми 8 и 10

пуансоны удерживаютс  пружинами 7. Повторение процесса отделени  керна в этом случае возможно после поворота бура на некоторый угол, либо после дополнительной углубки скважины.

Применение предлагаемого уввтройства позвол ет снизить затраты времени на отделение керна и извлечение его из колонкового бура.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 67474, кл. Е 21 В 49/02, 1946.

2.Авторское свидетельство СССР № 351995, кл. Е 21 В 25/00, 1967.