Снаряд со съемной коронкой

Снаряд со съемной коронкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к буровому инструменту вращательного действия и может быть использовано при бурении скважин без подъема бурильной колонны при смене бурового инструмента. Цель - повышение надежности работы снаряда путем устранения заклинивания разъединяемых элементов. Для 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. Снаряд 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 расположения в них лепестков 30 при их рабочем положении. Снаряд 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 срезается

это приводит к поднятию 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 взаимодействия шариков с наклонными торцовыми поверхностями пазов 13. Из-за взаимодействия замка 8 с конусом 7 через шпонку 11 и выхода шариков из пазов 13 конус 7 поднимается и освобождает опорный конус 18, что приводит к сжатию лепестков 30. Это обеспечивает возможность перемещения керноприемника 4 внутри бурильных труб. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Е 21 В !О 64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

23

1о

26

19

11

12

13

2о

27

1В

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4129176/24-03 (22) 03. 10.86 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (75) А. М. Бело в (53) 622.24.051.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 777198, кл. Е 21 В 10/00, 1977. (54) СНАРЯД СО СЪЕМНО!"! КОРОНКОЙ (57) Изобретение относится к буровому инструменту вращательного действия и м. б. использовано при бурении скважин без подьема бурильной колонны при смене бурового инструмента. Цель — повышение надежности работы снаряда путем устранения заклинивания разьединяемых элементов. Для этого пазы 13, 15, 17, 19 в башмаке 2 выполнены

„„SU„„1571198 А1

2 криволинейными и конгруэнтными внешней поверхности лепестков 30 гильзы 5 при их рабочем положении. Гильза 5 на внутренней поверхности выполнена с опорным конусом

18. Снаряд имеет разжимной элемент, выполненный на конце с конической поверхностью, конгруэнтной поверхности опорного конуса 18. Конические поверхности пазов 13, ! 5, 17, 19 и конуса 8 направлены в противоположные стороны. Пазы 13, 15, 17, 19 в башмаке 2 выполнены с возможностью расположения в них лепестков 30 при их рабочем положении. Снаряд 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 срезается; это приводит к подня1571198 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 взаимодействия шариков с наклонными торцовыми поверхностями пазов 13. Из-за взаимодействия замка 8 с конуИзобретение относится к буровому инструменту вращательного действия и может быть использовано при бурении скважин без подъема бурильной колонны при смене бурового инструмента.

Цель изобретения — повышение надежности работы снаряда путем устранения заклинивания разъединяемых элементов.

На фиг. 1 представлен снаряд со съемной коронкой; на фиг. 2 — то же, вид снизу; на фиг. 3 — то же, элементы фиксации перемещаемых элементов; на фиг. 4 — то же, вид снизу на наружные элементы.

Снаряд со съемной коронкой содержит корпус 1, который с башмаком 2 соединяется по резьбе 3, которая позволяет присоединять к корпусу 1 коронки, не имеющие возможности заменяться без подъема буровых штанг, и шарошечные долота (не показаны). Корпус 1 жестко закреплен на бурильной колонне, которая обеспечивает передачу на него осевых и вращательных усилий. В снаряд со съемными коронками входит керноприемник 4, в который входит разрезная пружинящая 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 уширения 16. Разрезная пружинящая гильза 5 взаимодействует с разжимным конусом 7, выполненная 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. Для обеспечения возможности установки режущих элементов 6 на забое по наибольшему диаметру скважины пружинящая гильза 5 имеет прорези 20. В разжимном конусе 7 имеется полость 21 с кернователем (не показан).

Замок 8 имеет полость 22 и направляющую воронку 23 к ней для захватного устройства 24, прикрепленного к канату 25. Для обеспечения промывки скважины разжимной конус 7 имеет отверстие 26 для промывочной жидкости. Количество шариков 9, пазов 13, 15, 17, 19, шпонок 10 и 11 может быть любым и определяется величинами передаваемых усилий. Вместо шариков 9 с замком

55 сом 7 через шпонку 11 и выхода шариков из пазов 13 конус 7 поднимается и освобождает опорный конус 18, что приводит к сжатию лепестков 30. Это обеспечивает возможность перемещения керноприемника 4 внутри бурильных труб. 4 ил.

8 может быть использован рычажный механизм. Для обеспечения быстрой смены разрезных пружинящих гильз 5 с режущими элементами 6 шпонка 10 имеет резьбу 27 и шлиц 28. Для обеспечения большой площади контакта разрезной пружинящей гильзы 5 с корпусом 1 корпус с башмаком 2 имеет пазы 29, копирующие поверхности отжатых лепестков 30 разрезной пружинящей гильзы 5. Коническая поверхность пазов и опорного конуса имеет противоположное направление. Режущие элементы 6 показаны условно. Они могут содеожать либо резцы из твердых сплавов, либо матрицы с закрепленными в них алмазами зернистостью от 20 до 150 штук на карат и более, а кроме этого торцовые поверхности разрезных пружинящих гильз 5 могут повторять по форме либо ступенчатые, либо комбинированные алмазные коронки, что позволяет использовать в качестве режущих элементов 6 комбинирова нные и ступенчатые алмазные коронки.

Использование алмазов с зернистостью от

20 до 150 штук на карат позволяет создать комплект алмазных коронок, способных работать в породах любой категории по бури мости.

Буровая коронка работает следующи м образом.

В скважину опускают корпус 1 с башмаком 2 на буровых штангах. Спуск корпуса 1 прекращают при подходе торца башмака 2 к забою на расстояние меньшее, чем длина пазов 13. После этого производят спуск в скважину по буровым штангам до соприкосновения с забоем режущих элементов 6. При этом шарики 9 остаются на уровне пазов 13. Спуск деталей керноприемника 4 производят под действием собственного веса или принудительно, Затем проворачивают бурильные трубы и корпус 1. При вращении корпуса 1 пазы 13 и 15 периодически совмещаются, в результате шарики 9 выкатываются из верхних уширений 16 пазов 15 и.по пазам 15 вкатываются в пазы 13, что обеспечивает соединение корпуса с разжимным конусом 7, так как шарики 9 частично заходят как в пазы 15, так и в пазы 13. После соединения корпуса 1 с разжимным конусом 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 упираются в раз1571!98 жимной конус 7 и передают на него от корпуса 1 осевое усилие, что приводит к перемещению разжимного конуса 7 в направлении забоя относительно разрезной пружинящей гильзы 5 за счет шпонки 10 и паза 17, а в результате этого разжимной конус 7 взаимодействует с разрезной пружинящей гильзой 5 по опорному конусу 18 и разжимает пружинящую гильзу 5 за счет прорезей 20 до соприкосновения ее с корпусом 1, что обеспечивает установку режущих элементов 6 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 пружинящей гильзы 5 с режущими элементами 6 на другую в связи с изменением условий бурения. Для смены режущих элементов 6 в скважину по бурильным трубам под действием собственного веса спускают на канате 25 захватное устройство 24 до захода и закрепления его в полости 22. После этого к канату 25 прикладывают тянущее 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 взаимодействия шариков 9 с наклонными торцовыми поверхностями пазов 13. Из-за взаимодействия замка 8 с разжимным конусом 7 через шпонку 11 и выхода шариков 9 из пазов 13 разжимной конус 7 поднимается вверх и освобождает опорный конус 18, что приводит к сжатию лепестков

30, а это обеспечивает возможность перемещения керноприемника 4 внутри бурильных труб. После замены на поверхности разрезной пружинящей гильзы 5 с режущими элементами 6 и срезного штифта 12 опять производят спуск в скважину керноприемника 4 и переводят снаряд в рабочее положение описанным способом. формула изобретения

Снаряд 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

15 наружной поверхности башмака, расположенный внутри корпуса съемный керноприемник с разжимным элементом и охватывающей его подвижной разрезной пружинящей гильзой в виде лепестков с закрепленными на конце режущими элементами, расположенными в пазах башмака, и элементы фиксации керноприемника в снаряде, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности работы снаряда путем устранения заклинивания разъединяемых элементов, па25 зы в башмаке выполнены криволинейными и конгруэнтными внешней поверхности лепестков гильзы при их рабочем положении, гильза на внутренней поверхности выполнена с QIIopHbIM конусом, а разжи мной элемент выполнен на конце с конической поверхностью, конгруэнтной поверхности опорного конуса, причем конические поверхности пазов и опорного конуса направлены в противоположные стороны, а пазы в башмаке выполнены с возможностью расположения в них лепестков при их рабочем положении.

1571 198

Г4

1б

17

1Z

Составитель А. Скалунов

Редактор И. Сегляник Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ 1493 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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