Колонковый набор
Автор:Липин А.А, Марус В.И.
Источник:Институт горного дела - научно-исследовательское учреждение СО РАН
Автор:Липин А.А, Марус В.И.
Источник:Институт горного дела - научно-исследовательское учреждение СО РАН
Изобретение относится к бурению скважин с отбором керна и может найти применение в геологоразведке и горной промышленности. Колонковый набор включает наружную трубу, буровую коронку и наковальню с центрирующим пояском в нижней части, подвижно соединенные с наружной трубой. Внутренняя керноприемная труба размещена между буровой коронкой и наковальней. Внутренняя керноприемная труба установлена в наружной трубе подвижно с возможностью взаимодействия с буровой коронкой и наковальней. В зоне взаимодействия внутренней керноприемной трубы и наковальни, на центрирующем пояске наковальни выполнены пазы, перекрываемые внутренней керноприемной трубой в крайнем верхнем ее положении относительно наковальни. Повышается эффективность бурения скважин с отбором керна за счет улучшения качества получаемого керна вследствие дифференцирования промывки забоя скважины.
Техническое решение относится к устройствам для бурения скважин с отбором керна и может найти применение в геологоразведке и горном деле.Известен колонковый снаряд по а.с. СССР 713982, кл. Е 21 В 25/00, опубл. БИ 5, 1980 г., у которого внутренняя керноприемная труба соединена с буровой коронкой с помощью резьбового соединения и передает крутящий момент, а ударные импульсы передают буровой коронке через наружную трубу.Недостатком этого снаряда является низкая надежность, т.к. отраженные от забоя ударные волны, воздействуя на резьбовое соединение, разрушают его.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому колонковому набору является буровой снаряд по а.с. СССР 1127967, кл. Е 21 В 10/04, опубл. БИ 45, 1984 г., содержащий комбинированную коронку с ударными и опорными элементами, соединенными соответственно с керноприемной и наружной трубами двойной колонковой трубы, и гидроударник, корпус которого связан с наружной трубой, а боек установлен с возможностью взаимодействия с керноприемной трубой, при этом опорные элементы комбинированной коронки оснащены алмазами, а ударные элементы ее выполнены в виде вставок конической формы.
Недостатком этого снаряда является низкое качество получаемого кернового материала из-за неизбежной потери его части при прокачке промывочной жидкости при всех технологических операциях через керноприемную трубу.При очистке забоя скважины от осажденного шлама перед началом бурения этот путь промывки дает положительный результат - более эффективную очистку забоя, а при отборе кернового материала (бурении) прокачка жидкости через керноприемную трубу и, стало быть, через керновый материал приводит к выносу части кернового материала в затрубное пространство, и выход его неизбежно уменьшается, что ухудшает нормативный показатель качества бурения.Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение качества получаемого керна за счет дифференцирования промывки забоя скважины.Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом колонковом наборе, включающем наружную трубу, буровую коронку, наковальню с центрирующим пояском в нижней части, подвижно соединенные с наружной трубой, и внутреннюю керноприемную трубу, установленную в наружной трубе подвижно с возможностью постоянного взаимодействия с буровой коронкой и наковальней, согласно предлагаемому решению в зоне взаимодействия внутренней керноприемной трубы и наковальни, на центрирующем пояске наковальни выполнены пазы, перекрываемые внутренней керноприемной трубой в крайнем верхнем ее положении относительно наковальни.
Колонковый набор работает следующим образом. Снаряд, состоящий из ударной машины (не показана) и колонкового набора, спускают в скважину. До начала работы, с целью получения качественного керна, производят промывку забоя. При этом снаряд удерживают на весу без опоры буровой коронки на забой. В это время внутренняя керноприемная труба находится в нижнем положении и пазы полностью открыты. Промывочная жидкость по центральному каналу и наклонным отверстиям проходит через пазы во внутреннюю керноприемную трубу и далее через буровую коронку - на дно скважины, интенсивно его промывая. Одновременно некоторая часть промывочной жидкости по кольцевому зазору и шлицевым пазам проходит в затрубное пространство, очищая скважину. После окончания очистки забоя и скважины снаряд опускают до упора буровой коронки в дно скважины. Наковальня перемещается вниз и внутренняя поверхность керноприемной трубы перекрывает пазы наковальни.
Затем включают в работу ударную машину. Промывочная жидкость проходит к забою только по кольцевому зазору 14 между трубами 1 и 6. Ударник машины наносит удары по наковальне. Ударные импульсы передают буровой коронке по внутренней керноприемной трубе. Крутящий момент от става штанг передается буровой коронке через наружную трубу и шлицевые соединения. Выбуренный керн поступает во внутреннюю керноприемную трубу, причем ударные импульсы, идущие по этой трубе, способствуют более эффективному продвижению керна.
Колонковый набор, включающий наружную трубу, буровую коронку, наковальню с центрирующим пояском в нижней части, подвижно соединенные с наружной трубой, и внутреннюю керноприемную трубу, установленную в наружной трубе подвижно с возможностью постоянного взаимодействия с буровой коронкой и наковальней, отличающийся тем, что в зоне взаимодействия внутренней керноприемной трубы и наковальни, на центрирующем пояске наковальни выполнены пазы, перекрываемые внутренней керноприемной трубой в крайнем верхнем ее положении относительно наковальни.
1. Филимоненко Н. Т., Поцепаєв В. В., Курдюков Д. В. Результаты теоретического обоснования способа контроля динамики стола жидкости при бкрении скважины / Збірник наукових праць ДонНТУ. Серія гірничо-геологічна. Вип. 11. – Донецьк: ДонНТУ, 2000. – С. 28–29.
2. Деклараційний патент України № 63251А МПК7 Е21В21/10. Сигнализатор падіння рівня рідини в свердловині / Каракозов А. А., Филимоненко М. Т., Кущ О. О., Козырев О. М., Паршков О.В., Угнівенко В.В. – Опубл. 15.01. 04, Бюл. №1.
3. Результаты испытаний сигнализатора внезапного падения уровня в скважине / Филимоненко Н. Т., Каракозов А. А., Кущ О. А., Козырев О. М. // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія гірничо-геологічна. Вип. 63. – Донецьк: ДонНТУ, 2003. – С. 78–81.
4. Патент України на корисну модель № 50771 МПК7 Е21В 25/00. Сигналізатор поглинання промивальної рідини в свердловині / Каракозов А. А., Парфенюк С. М., Роль А. В., Сайгайдак І.Д. Назарян А.О. – Опубл. 25.06. 10, Бюл. №13.