Колонковый набор
Иллюстрации
Реферат
Использование: бурение скважин со съемным породоразрушающим наконечником , спускаемым и извлекаемым через колонну бурильных труб. Сущность изобретения: 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, связанных 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 связаны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. ел с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>)s Е 21 В 25/04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849346/03 (22) 09.07,91 (46) 15.02.93, Бюл, М 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (72) А.М.Жуков, Ю.Л,Ходаковский и В.Г.Гореликов (56) Патент Великобритании М 2181764, кл. .Е 21 Р 25/00, 1972.
Авторское свидетельство СССР й.
1515813, кл. Е 21 В 25/04, 1988. (54) КОЛОНКОВЪ|Й НАБОР (57) Использование: бурение скважин со съемНым породоразрушающим наконечни; ком, спускаемым и извлекаемым через колонну бурильных труб. Сущность изобретения: устройство содержит наружную трубу с приводным нижним торцом, выполненным с внутренней торцовой конусной расточкой, Колонковый набор относится к области горного дела и предназначен для бурения 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 является следующее.
Наличие и сложность механизма ориентации раздвижных секторов (21) относительно пазов на торце колонны бурильных труб.
Корпус кернорвательного устройства (15), являющийся распором секторов (21) в их рабочем положении может вызвать рас„„Ы2„„1795077 А1 захватную головку с подвижной муфтой с захватным грибком, сьемную внутреннюю трубу с коронкой в нижней части, сьемный породоразрушающий инструмент в виде взаимодействующей с приводным нижним торцом группы раздвижных секторов наружной коронки, связанных 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 связаны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой, 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Ф клинивание их в колонне при спуске, так как секторонесущая труба (17) трется о стенки последней и может зависнуть на резьбовых соединениях.
Кернорвательное кольцо (15) конструк- О тивно значительно удалено от торца корпуса кернорвателя (15). Приближение его ." с вызовет уменьшение диаметра, получаемого керна, так как увеличивается площадь торца обраэуамой коронки. Однако а скааеаавЬ жине будет оставаться достаточно высокий столбик керна, что вызовет осложнения при спуске новой коронки, заключающиеся в необходимости его разбуривания.
Кроме того, расклинивании керна в коронке при бурении, что случается довольно. часто, рабочие секторы не сведутся при извлечении съемной части, извлечение кото1795077
40 товления специальных пилотных коронок, снабженных лысками и наружными канавками, а также наличием двух узлов передачи крутящего момента.
Целью изобретения является повышение надежности работы колонкового набора и упрощения его изготовленния за счет исключения из конструкции сложных деталей и совмещения функциональных свойств составляющих его узлов, Поставленная цель достигается тем, что в колонковом наборе, включающем наружную трубу с приводным нижним торцом, выполченным с внутренней торцевой конусной расточкой, захватную головку с подвижной муфтой и захватным грибком, 50 съемную внутреннюю трубу с коронкой в нижней части, съемный породоразрушающий инструмент в виде взаимодействующей с приводным нижним торцом группы раздвижных секторов наружной коронки, связанных с пластинчатыми пружинами, узел фиксации внутренней трубы и распорный узел, жестко соединенный с внутренней трубой, отличительной частью является то, что узел фиксации выполнен в виде бурта
55 рой из колонны бурильных труб без.их подъема становится невозможным.
Наличие ориентирующего механизма и очевидная сложность конструкции являются существенными недостатками рассматриваемого бурового снаряда, что усугубляется повышенной его стоимостью и ненадежностью действия, так как срабатывание системы зависит от последовательности срабатывания составляющих ее узлов.
Известен колонковый набор, конструкция которого сравнительно проста и не предусматривает использование ориентирующего механизма, а передача крутящего момента наконечнику (внутренней трубе) осуществляется за счет двух узлов, При этом первый узел состоит из конической втулки, сочлененной с верхним кон- цом внутренней трубы и снабженный продольными лысками под соответствую- 20 щие поверхности распорных плашек, которые жестко связаны с пластинчатыми пружинами и за счет этих пружин со скользящей втулкой, имеющей посадочный бурт и головку. Второй узел представлен пилот= 25 ной коронкой, также имеющей продольные лыски под соответствующие поверхности раздвижных секторов. Такая конструкция для передачи крутящего момента требует утолщенной внутренней трубы, ведет к уменьшению внутреннего диаметра коронки и, соответственно, диаметра керна.
Таким образом, недостатком колонкового набора является необходимость изгона наружной поверхности подвижной муфты и проточки на внутренней поверхности наружной трубы под бурт, распорный узел выголнен в виде усеченного конуса, а раздвижные сектора выполнены с внутренней конической поверхностью ответной конической поверхности усеченного конуса, при этом раздвижные сектора связаны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой.
Также внутренняя поверхность нижнего конца наружной трубы выполнена с зубчатой насечкой, а между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью муфты под буртом размещена эластичная манжета, и вторая эластичная манжета размещена между наружной поверхностью верхней части распорного узла и внутренней поверхности муфты, Наличие укаэанных отличительных признаков дает возможность соединить два узла передачи крутящего момента в один, Крутящий момент в предлагаемом устройстве передается за счет расклинивания cBKTQ ров наружной коронки между нижней частью распорного узла и приводным нижним торцом наружной трубы, Указанные отличительные признаки придают набору новое качество, заключающееся 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 состоянии; на фиг. 2 — колонковый набор в транспортном положении, Колонковый набор (фиг, 1) состоит из двух основных частей: внутренней и наружной, Внутренняя часть включает захватную головку, состоящую из муфты 1, снабженную захватным грибком 2, внутренним буртом 3, наружными буртами 4 и 5, между которыми помещена эластичная уплотняющая манжета 6, Нижняя часть муфты 1 посредством пластинчатых пружин 7 сочленена с раздвижными секторами 8, Внутри муфты 1 и раздвижных секторов
8 размещен распорный узел 9, верхняя 10 часть которого снабжена наружными буртами 11 и 12 с заключенной между ними эластичной уплотняющей манжетой 13.
На нижней части 14 распорного узла 9 имеются конические поверхности 15, на которых размещены раздвижные секторы 8, Распорный узел 9 имеет резьбовое соединение с внутренней колонковой трубой 16, снабженной породоразрушающим инструментом 17.
Наружная часть набора состоит из колонковой трубы 18 с внутренним упорным выступом 19, имеющем резьбовое соедине1795077
35
40 тыми насечками
45 ние с приводным торцом 20, в теле которого выполнены внутренние продольные или продольно-поперечные зубчатые насечки 21.
Порядок работы набора следующий.
В положении, указанном на фиг. 2, внутренняя часть набора на овершоте или под собственным весом спускается в скважину, При этом раздвижные секторы 8 находятся в верхнем положении относительно распора 9, так как, едва коснувшись стенок бурильных труб, они смещаются по конической поверхности 15 распо ра 9 и не препятствуют спуску внутренней части до положения, когда наружный бурт 4 не сядет 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 прилоя<ении осевой нагрузки под действием реакции забоя распор 9 радиально расширяет секторы 8, фиксируя их в приводном торце
20. и зубчатые насечки 21 внедряются в тело последних, чем обеспечивается передача крутящего момента от наружной части внутФормула изобретения
1. Колонковый набор, содержащий наружную трубу с приводным 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 породоразрушающий инструмент в виде взаимодействую. щей с приводным нижним торцом группы разДвижных секторов наружной коронки, связанных с пластинчатыми пружинами, узел фиксации внутренней трубы и распорный узел, жестко соединенный с внутреннейтрубой, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения конструкции, узел фиксации выполнен в виде бурта на наружной поверхности подвижной муфты и проточки ренней, Благодаря наличию манжет 6 и 13 промывочная жидкость подается на забой скважины под коронку 17. Т.е, манжета 6 входит в приводной торец 20 с некоторым натягом, в результате чего образуется уплотнение. Манжета 13 постоянно уплотняет полость муфты 1 и перемещается в ней вместе с верхней частью распорного узла 9, Промывочная жидкость проходит по муфте
1, центральному каналу распорного узла 9, далее по колонковой трубе 16 подается 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 бурения и последующего затем срыва керна, а также под действием веса внутренней колонковой трубы с керном распорный узел 9 смещается вниз относи20 тельно раздвижных секторов 8 и при подьеме внутренней части овершота за захватный гпибок 2, последние смещаются по конической поверхности 15 и занимают транспортное положение {фиг, 2).
25 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 связаны пластинчатыми пружинами с подвижной муфтой.
2. Набор по п,1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность нижнего конца наружной трубы выполнена с зубча3, Набор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен эластичными манжетами, одна из которых размещена.между наружной поверхностью верхней части распорного узла и внутренней поверхностью муфты, а другая — между наружной поверхностью муфты под буртом и внутренней поверхностью наружной трубы.
1795077
2 (О
Составитель Е.Ягодина
Редактор В.Трубчднко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О.Густи
Заказ 412 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101