Гідроударний буровий снаряд

Гідроударний буровий снаряд, що містить гідроударник з вхідним каналом та каналом для відводу рідини, розподільний перехідник з камерою, в якій встановлений поршень з осьовим каналом та сідлом під пусковий клапан і яка 3 82505 4 Ознаки найближчого аналогу, які збігаються з По-друге, при переході з режиму розмиву суттєвими ознаками винаходу, що заявляється: шламу у свердловині до режиму відбору проби гідроударник з вхідним каналом та каналом для треба переключати напрямок подачі рідини з відводу рідини, розподільний перехідник з розподільної камери перехідника, для чого камерою, в якій встановлений поршень з осьовим пусковий клапан сідає у сідло ступінчастої каналом та сідлом під пусковий клапан і яка золотникової втулки, після цього зрізаються зв'язана з вхідним каналом гідроударника та з штифти і вона змінює своє положення. Тому для розподільним вузлом, що складається з використання гідроударного бурового снаряду у блокувального клапану і кільцевого золотника та наступному рейсі треба видалити зі ступінчастої з'єднаний з каналом гідроударника для відводу золотникової втулки пусковий клапан, замінити рідини і розташований між гідроударником та зрізані штифти, встановити ступінчасту колонковим набором, що складається з зовнішньої золотникову втулку у початкове положення і знову і внутрішньої колонкових труб з башмаком і зафіксувати її штифтами. Це потребує витрат часу кернорвачем. Цей гідроударний буровий снаряд має недолік, і робочої сили на виконання цих допоміжних який полягає в тому, що при переході з режиму операцій, що зменшує рейсову швидкість буріння. розмиву свердловини до режиму відбору проби Найбільш близьким аналогом до винаходу, що треба переключати напрямок подачі рідини з заявляється, є гідроударний буровий снаряд камери розподільного перехідника, для чого [Деклараційний патент України №67161 пусковий клапан сідає у сідло поршня, після цього кл.Е21В25/18, опубл.15.06.2004], що містить зрізаються штифти і поршень змінює своє гідроударник з вхідним каналом та каналом для положення. Тому для використання гідроударного відводу рідини, розподільний перехідник з бурового снаряду у наступному рейсі треба камерою, в якій встановлений поршень з осьовим видалити з поршня пусковий клапан, замінити каналом та сідлом під пусковий клапан і яка зрізані штифти, встановити поршень у початкове зв'язана з вхідним каналом гідроударника та з положення і знову зафіксувати його штифтами. Це розподільним вузлом, що складається з потребує додаткових витрат часу на виконання блокувального клапану і кільцевого золотника та цих допоміжних операцій, що зменшує рейсову з'єднаний з каналом гідроударника для відводу швидкість буріння. рідини і розташований між гідроударником та В основу винаходу поставлена задача колонковим набором, що складається з зовнішньої вдосконалення гідроударного бурового снаряду, в і внутрішньої колонкових труб з башмаком і якому, за рахунок забезпечення автоматичного кернорвачем. Поршень зафіксований зрізними переміщення поршня в робоче і початкове штифтами і перекриває канал, який з'єднує камеру положення при зміненні інтенсивності подачі з вхідним каналом гідроударника. Поршень рідини в гідроударний буровий снаряд, виконаний з можливістю перекриття каналу до досягається зниження витрат часу на підготовку розподільного вузла з одночасним відкриттям снаряду до кожного наступного рейсу і як наслідок каналу до вхідного каналу гідроударника. Пристрій працює таким чином. Рідина, яка - підвищення рейсової швидкості буріння. подається від джерела тиску в буровий снаряд, Поставлена задача вирішується тим, що у проходить через осьовий канал поршня і через відомому гідроударному буровому снаряді, що розподільний вузол, блокувальний клапан і містить гідроударник з вхідним каналом та кільцевий золотник якого займають робоче каналом для відводу рідини, розподільний положення, поступає в порожнину внутрішньої перехідник з камерою, в якій встановлений колонкової труби і далі - на вибій свердловини. поршень з осьовим каналом та сідлом під При цьому породи вибою розмиваються і снаряд пусковий клапан і яка зв'язана з вхідним каналом заглиблюється в ґрунт. Після заглиблення гідроударника та з розподільним вузлом, що бурового снаряду на необхідну глибину подачу складається з блокувального клапану і кільцевого рідини припиняють, і блокувальний клапан та золотника та з'єднаний з каналом гідроударника кільцевий золотник розподільного вузла для відводу рідини і розташований між повертаються в початкове становище. Далі по гідроударником та колонковим набором, що шлангу, що йде від джерела тиску, скидають складається з зовнішньої і внутрішньої колонкових пусковий клапан, який сідає у сідло поршня. труб з башмаком і кернорвачем, відповідно до Поршень рухається вниз і відкриває вхідний канал винаходу, пусковий клапан, підпружинений гідроударника. Рідина подається в гідроударник, і відносно поршня, встановлений в осьовому каналі він наносить удари, під дією яких відбувається поршня над сідлом, в камері розподільного заглиблення башмака колонкового набору в ґрунт і перехідника під поршнем також розташована відбір проби. При цьому рідина, яка відводиться з пружина, причому камера зв'язана з розподільним гідроударника, через розподільний вузол вузлом каліброваними каналами, які перекриті подається по зазору між колонковими трубами в бічною поверхнею поршня, а отвір, який зв'язує свердловину і розмиває її стінки, що значно камеру з вхідним каналом гідроударника, знижує сили тертя зовнішньої поверхні бурового з'єднаний з порожниною камери під поршнем. Запропоновані ознаки дозволяють снаряду об ґрунт. Подача рідини при цьому забезпечити автоматичне переміщення поршня в повинна бути значно менша, ніж при розмиві робоче і початкове положення при зміні подачі свердловини, і тому розподільний вузол рідини в гідроударний буровий снаряд. залишається в початковому стані, блокуючи Зазначені ознаки складають суть винаходу, попадання рідини в порожнину внутрішньої тому що є необхідними і достатніми для колонкової труби. По закінченні рейса снаряд досягнення технічного результату — зниження витягається зі свердловини судновою лебідкою. Проба ґрунту вдержується у колонковому наборі кернорвачем. 5 82505 6 Поршень 27 займає своє крайнє верхнє витрат часу на підготовку снаряду до кожного положення у камері 26 розподільного перехідника наступного рейсу і як наслідок - підвищення 25 під дією пружини 32. Калібрований канал 35 рейсової швидкості буріння. перекритий бічною поверхнею поршня 27. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на Блокувальний клапан 36 і кільцевий золотник 38 Фіг.1 показаний загальний вид гідроударного займають крайнє верхнє положення під дією бурового снаряду, на Фіг.2 - гідроударний буровий пружин, відповідно, 37 і 39. снаряд при заглибленні у ґрунт без відбору проби, Відбирання проби з глибини, яка перебільшує а на Фіг.3 - гідроударний буровий снаряд при довжину колонкового набору здійснюється у такій відборі проби. послідовності. До складу гідроударного бурового снаряду Спочатку здійснюється попереднє буріння без входять колонковий набір, який складається з відбору проби. зовнішньої і внутрішньої колонкових труб 1 і 2 з Від джерела тиску, яке знаходиться на борту башмаком 3 і кернор-вачем 4, і гідроударник із судна, у гідроударний буровий снаряд подається вхідним каналом 5 для з'єднання з джерелом тиску рідина, яка через отвір 33, осьовий канал 28 у і каналом 6 для відводу рідини, зв'язаним кільцепоршні 27 діє на пусковий клапан 30. Подача вим зазором між корпусом 7 гідроударника і його рідини повинна бути такою, щоб пусковий клапан кожухом 8, каналом 9 у нижньому ковадлі 10 і ка30 під дією швидкісного напору та перепаду тиску налом 11 із зазором між колонковими трубами 1 і на щілині між ним та сідлом 29 сів на сідло 29 і 2, з'єднаним зі свердловиною отворами 12. Гідроперекрив прохід рідини до гідроударника. При ударник складається також з верхнього ковадла 13 цьому поршень 27 рухається вниз, стискаючи і клапанної коробки 14, між якими встановлено пружину 32, і відкриває калібровані канали 35, по циліндр 15. У циліндрі 15 встановлено поршень якому рідина подається в кільцевий зазор між 16, з'єднаний з бойком 17. В поршні 16 корпусом 7 і кожухом 8, канали 9 і 11, зазор між встановлений випускний клапан 18, зафіксований колонковими трубами 1 і 2 та отвори 12 виходить у пальцем 19, з пружиною 20. Випускний клапан 18 навколишнє середовище. Перепад тиску на з'єднаний штовхальником 21 з впускним клапаном каліброваному каналі 35 повинен бути таким, щоб 22, який встановлений у клапанній коробці 14 і пусковий клапан 30 вдержувався на сідлі 29. виконаний підпружиненим. У нижньому ковадлі 10 Підвищуючи подачу рідини, домагаються того, що встановлені всмоктувальний і нагнітальний під дією швидкісного напору рідини і перепаду насосні клапани 23 і 24, які виконані тиску на блокувальному клапані 36, останній підпружиненими. Над гідроударником розміщений рухається вниз, стискаючи пружину 37, і розподільний перехідник 25 з камерою 26, в якій перекриває прохід рідині у канал 11. При цьому встановлений поршень 27 з осьовим каналом 28 і рідина поступає у простір над кільцевим сідлом 29 для пускового клапана 30, який золотником 38. За рахунок підвищення тиску при встановлений в осьовому каналі 28 над сідлом 29 і закриванні блокувального клапану 36 над під дією пружини 31 знаходиться у своєму кільцевим золотником 38 останній рухається вниз, крайньому верхньому положенні. Поршень 27 стискаючи пружину 39. Цей рух здійснюється тому, також знаходиться у своєму крайньому верхньому що порожнина 40 під кільцевим золотником 38 положенні під дією пружини 32, яка розташована в постійно зв'язана каналом 11 з зазором між камері 26 під поршнем 27. Камера 26 має отвори колонковими трубами 1 і 2, з'єднаними з 33, 34 і калібровані канали 35, які, відповідно, навколишнім середовищем або Свердловиною, з'єднані з джерелом тиску, вхідним каналом 5 отже тиск рідини під кільцевим золотником 38 буде гідроударника і з зазором між колонковими значно нижчим, ніж над ним. Коли кільцевий трубами 1 і 2. Калібрований канал 35 перекритий золотник 38 відкриє отвори 41, то рідина через них бічною поверхнею поршня 27, а отвір 34, який поступає у порожнину внутрішньої колонкової зв'язує камеру 26 з вхідним каналом 5 труби 2 і через кернорвач 4 - на вибій гідроударника, з'єднаний з порожниною камери 26 свердловини, розмиваючи породи. Це забезпечує під поршнемскладу До 27. розподільного вузла, можливість заглиблення гідроударного бурового розташованого між гідроударником та колонковим снаряду у ґрунт без відбору проби. Гідроударник набором входить блокувальний клапан 36, який при цьому заблокований, оскільки отвір 34 камери встановлений над каналом 11 і спирається на 26, з'єднаний з вхідним каналом 5 гідроударника, пружину 37. У центральному отворі блокувального також заблокований пусковим клапаном 30. Для клапана 36 встановлено кільцевий золотник 38, більш вільного проходу рідини через кернорвач 4 у який спирається на пружину 39. Порожнина 40 під останньому можуть бути виконані додаткові кільцевим золотником 38 зв'язана з зазором між щілини або отвори (не показані), наявність яких не колонковими трубами 1 і 2 каналом 11. Кільцевий позначиться на його роботі при вдержанні проби золотник 38 перекриває отвори 41, з'єднані з по закінченні буріння. Після того, як гідроударний буровий снаряд порожниною внутрішньої колонкової труби 2. досягне потрібної глибини відбору проби, подачу Гідроударний буровий снаряд працює таким рідини від джерела тиску припиняють. Оскільки чином. Він спускається з борта судна і тиск у системі падає, то кільцевий золотник 38 і встановлюється на дні у вертикальному блокувальний клапан 36 під дією пружин, положенні, наприклад за допомогою бурильної відповідно, 39 і 37 займають свої крайні верхні колони або стабілізуючої опори (коли його положення, закриваючи отвори 41 і перекриваючи, включають до складу заглибної бурової таким чином, доступ рідині у порожнину установки). При цьому пусковий клапан 30 під дією внутрішньої колонкової труби 2. пружини 31 знаходиться над сідлом 29 поршня 27. 7 82505 8 Поршень 27 і пусковий клапан 30 під дією положення за рахунок тиску рідини на випускний пружин 31 і 32 також повертаються у початкове клапан 18. Перестановка клапанів 18 і 22 у вихідне положення. Вмикається подача рідини. Вона положення відбудеться після удару пальцем 19 по повинна бути достатньою для роботи гідроударнихвостовику клапана 18 і їх спільного ходу вниз. ка, але меншою, ніж потрібна для закриття При цьому бойок 17 завдає удару по нижньому пускового клапана 30 та блокувального клапана ковадлу 10. Далі цикл роботи повторюється. 36. Таким чином, отвір 34 камери 26, зв'язаний з Під дією ударів гідроударний буровий снаряд вхідним каналом 5 гідроударника, остається заглиблюється в ґрунт башмаком 3, і проба з'єднаним з джерелом тиску, а калібрований канал надходить у внутрішню колонкову трубу, 35, зв'язаний через нижній розподільний вузол з віджимаючи в сторони пелюстки кернорвача 4. В зазором між колонковими трубами 1 і 2, процесі буріння в порожнині внутрішньої роз'єднується з джерелом тиску боковою поверхколонкової труби 2 здійснюється зворотне неюПо зазору між корпусом 7 і циліндром 15 поршня 27. промивання. При ході бойка 17 вгору через рідина надходить під поршень 16, здійснюючи його всмоктувальний канал 23 рідина надходить з підйом. При цьому рідина з надпоршневої колонкової труби 2 під шток бойка 17. При ході порожнини циліндра 15 витісняється по каналу бойка 17 вниз рідина через нагнітальний насосний клапанної коробки 14 і канал 6 для відводу рідини клапан 24 викидається в свердловину. Оскільки при роботі гідроударника подача у зазор між кожухом 1 і корпусом 7 і, далі, рідини значно менша, ніж потрібна для закривання каналами 9 і 11 - у зазор між колонковими трубами блокувального клапану 36 при розмиві порід на 1 і 2, і через отвори 12 вона надходить у вибої свердловини, то в процесі відбору проби свердловину вище башмака 3, розмиваючи стінки блокувальний клапан 36 і кільцевий золотник 38 свердловини, що знижує сили тертя по зовнішній зостаються у своїх крайніх верхніх положеннях, і поверхні гідроударного бурового снаряду. рідина, що перетікає з каналу 9 в канал 11, не Поршень 16, рухаючись вгору, стискає попадає у порожнину внутрішньої колонкової пружину 20, оскільки клапанна група (впускний і труби 2 і не порушує пробу. випускний клапани 22 і 18) утримується у У випадку, коли потрібно відібрати пробу з вихідному положенні за рахунок тиску рідини на верхнього шару ґрунту, буріння без відбору керну впускний клапан 22. Дійшовши до випускного не здійснюється, а в снаряд відразу після його клапана 18, поршень 16 наносить по ньому удар. спуску на дно моря подають рідину з За рахунок удару, сили стиснутої пружини 20 і інтенсивністю, достатньою для роботи часткового спільного ходу з поршнем 16 випускний гідроударника, але меншою, ніж потрібна для клапан 18 закриється (перекриє канали в закриття пускового клапана 30 та блокувального клапанній коробці 14), а впускний клапан 22 клапана 36. Подальша робота пристрою відкриється, оскільки обидва клапани зв'язані аналогічна. Застосування запропонованого винаходу штовхальником 21. Рідина починає надходити у дозволяє досягти зниження витрат часу на верхню порожнину циліндра 15. У момент підготовку снаряду до кожного наступного рейсу і перестановки клапанної групи бойок 17 завдає як наслідок - підвищення рейсової швидкості удару по верхньому ковадлу 13. В міру буріння за рахунок забезпечення автоматичного надходження рідини у верхню порожнину циліндра переміщення поршня в робоче і початкове 15 поршень 16 і бойок 17 пересуваються вниз, положення при зміні подачі рідини в гідроударний тому що робоча площа поршня 16 зверху більша буровий снаряд. ніж знизу. Клапанна група зберігає своє верхнє 9 82505 10 11 Комп’ютерна верстка В. Мацело 82505 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601