Колонковый набор

(51) 21 7/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ конструкции и повышение эксплуатационной надежности. Для этого в колонковом наборе, содержащем бурголовку и переходник, между которыми имеется концентрично расположенная трубная сборка, в которой образованы керноприемная, шламосборная и напорная полости, сообщающиеся через камеру смешения струйного насоса, расположенного на верхнем конце упомянутой трубной сборки,струйный насос выполнен в виде аксиально расположенных в переходнике струйных аппаратов,имеющих общую камеру смешения, соединенную с керноприемной полостью соосно расположенным каналом, снабженным тарельчатым клапаном,установленным над верхним торцом его.(72) Сушко Сергей Михайлович Бегун Анатолий Данилович Повелицын Владимир Михайлович Латыпов Авис Самигуллинович Асанов Нуркелды Сатыбалдыулы(56) Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. Справочник. - М. Недра, 1979, с.131-140(57) Изобретение относится к области горного дела,в частности к бурению скважин. Технический результат изобретения уменьшение продольного размера, упрощение(Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. Справочник. - М. Недра, 1979, р.11.57), содержащий бурголовку и переходник,между которыми имеется концентрично расположенная трубная сборка, в которой образованы сообщающиеся с затрубным пространством керноприемная и шламосборная полости, и напорная полость сообщающаяся с полостью колонны бурильных труб. Основным недостатком известной конструкции является то обстоятельство, что при подъеме бурового инструмента на керновый материал действует давление затрубного столба бурового раствора, вследствие чего керновый материал может быть утерян. Кроме того, прямой поток бурового раствора выходит непосредственно к месту формирования керна,что при наличии слабоустойчивых пород может привести к разрушению керна. Известен колонковый набор(Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. Справочник. - М. Недра, 1979, р.11.58), содержащий бурголовку и переходник,между которыми имеется концентрично расположенная трубная сборка, в которой образованы керноприемная, шламосборная и напорная полости, сообщающиеся через камеру смешения струйного насоса, расположенного на верхнем конце трубной сборки. К основным недостаткам известного колонкового набора следует отнести- значительные продольные размеры конструктивную сложность сообщения керноприемной полости с камерой смешения- сложность регулировки взаимного положения рабочих элементов струйного насоса- необходимость использования специальных бурголовок- отсутствует обратный клапан, препятствующий поступлению очистного агента внутрь колонны бурильных труб при спуске инструмента. Задачей изобретения является уменьшение продольных размеров, упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности колонкового набора. Для этого в колонковом наборе содержащем бурголовку и переходник, между которыми имеется концентрично расположенная трубная сборка, в которой образованы керноприемная, шламосборная и напорная полости, сообщающиеся через камеру смешения струйного насоса, расположенного на верхнем конце упомянутой трубной сборки,струйный насос выполнен в виде аксиально расположенных в переходнике струйных аппаратов,имеющих общую камеру смешения, соединенную с керноприемной полостью соосно расположенным каналом, снабженным тарельчатым клапаном,установленным над верхним торцом его. В частных случаях исполнения 2 осевой канал переходника снабжен подпружиненным обратным клапаном- в керноприемной полости расположена с возможностью продольного перемещения шламосборная труба- бурголовка имеет подкоронник с нижней внутренней и верхней наружной резьбами и выполнена, по меньшей мере, в виде двух концентрично расположенных стандартных коронок, внутренняя из которых ввернута в нижнюю резьбу подкоронника,ввернутого наружной резьбой, выполненной на шлицах, во внутреннюю резьбу наружной трубы упомянутой трубной сборки. Изобретение поясняется графическими приложениями,где на фиг.1 представлен продольный разрез колонкового набора на фиг.2 сечение по линии А-А фиг.1 на фиг.3 - сечение по линии Б-Б фиг.1. На фиг.1 с левой стороны представлен продольный (четвертичный) разрез колонкового набора с втулкой 14, состыкованной с переходником 15, а также при верхнем положении клапана 18(спуск инструмента) в нижнем положении клапана 28 (при подъеме инструмента). С правой стороны фиг.1 клапана 18 и 28 представлены в режиме бурения, а втулка 14 представлена в варианте подвески ее на подшипниках 16. С правой стороны представлен вариант, в котором отсутствует шламосборник. Колонковый набор (фиг.1, фиг.2 и фиг.3) имеет бурголовку 1, состоящую из подкоронника 2 и двух концентрично расположенных стандартных коронок 3 и 4. Подкоронник 2 имеет нижнюю внутреннюю резьбу 5 и верхнюю наружную резьбу 6,выполненную на шлицах 7, ввинчиваемых во внутреннюю нижнюю резьбу 8 наружной трубы 9. Ниже шлицев 7 ввинчена резьбовая часть наружной коронки 4. Керноприемная труба 10, образующая керноприемную полость 11, опирается нижним торцом о верхний торец 12 подкоронника 2, а верхний конец трубы 10 обработанной частью 13 охватывает втулку 14,состыкованную с переходником 15 или подвешенную на подшипниках 16 (см. правую сторону фиг.1) на нем. Переходник 15 имеет ниппель (для соединения с колонной бурильных труб), имеющий осевой канал 17,снабженный расположенным снизу подпружиненным обратным клапаном 18 (для предотвращения поступления затрубного бурового раствора при спуске инструмента). Переходник 15 имеет также распределительную камеру 19, в донной части которой имеются аксиально расположенные сопла 20, выходящие в общую камеру смешения 21, имеющую расположенные соосно с соплами 20 в донной части диффузорные камеры 22,выходящие в разгрузочную конусообразную камеру 23. Последняя в дальнейшем сообщается с межтрубной напорной полостью 24, которая через межшлицевые пазы 25 сообщается с затрубным пространством 26. Керноприемная полость 11 сообщается с камерой смещения 21 по осевому каналу 27 втулки 14, над верхним торцом которой расположен тарельчатый клапан 28. Внутри керноприемной трубы расположен шламосборник 29,имеющий шламосборную полость 30. Сопла 20, камера смешения 21 и диффузорные камеры 22 образуют струйные аппараты 31. Эксплуатация колонкового набора происходит следующим образом. Его опускают на забой общепринятым способом и перед постановкой на забой бурголовки 1 включают подачу бурового раствора. Во время опускания инструмента обратный клапан 18 занимает верхнее положение и будет предотвращать поступление из скважины жидкости со шламом внутрь колонкового набора. По мере подачи очистного агента (жидкого или газообразного) за счет избыточного давления его обратный клапан 18 опускается вниз (см. правую сторону фиг.1) и поток из распределительной камеры 19 поступает в сопла 20. Вследствие этого начинают функционировать струйные аппараты 31, так как потоки текучей среды, вытекая из сопел 20 с большой скоростью,создают в камере смешения 21 пониженное давление, способствующее уносу эжектируемой жидкости в диффузорные камеры 22 и далее в разгрузочную камеру 23, переходящую в напорную полость 24,соединенную с затрубным пространством посредством межшлицевых пазов 25. Ввиду снижения давления в камере смешения 21 тарельчатый клапан 28 под действием избыточного давления в керноприемной полости 11 поднимается вверх, пропуская в камеру смешения 21 эжектируемое струйными аппаратами 31 количество жидкости, которое восполняется за счет деления прямого потока у забоя скважины. Поднимающийся внутри керноприемной трубы буровой раствор поднимает с забоя скважины и часть шлама,который при выходе за пределы верхнего уреза шламосборника 29 выпадает в шламосборную полость 30, а более чистая часть бурового раствора через канал 27 поступает в камеру смешения 21. Заклинку кернового материала осуществляют за счет перегрева (прижга) в призабойной части внутренней коронки 3 путем снижения подачи бурового раствора до уровня, исключающего работу струйных аппаратов 31. В результате отсутствия эжектрирования тарельчатый клапан 28 займет нижнее положение под действием силы тяжести,вследствие чего при подъеме инструмента в керноприемную полость давление бурового раствора не будет передаваться, то есть не будет направленного вниз воздействия на керн. При извлечении керна бурголовка отвинчивается от наружной трубы 9 и из нее свободно извлекаются шламосборная 29 и керноприемная 10 трубы. В дальнейшем из них извлекают шламовый и керновый материалы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Колонковый набор, содержащий бурголовку и переходник,между которыми имеется концентрично расположенная трубная сборка, в которой образованы керноприемная, шламосборная и напорная полости, сообщающиеся через камеру смешения струйного насоса, расположенного на верхнем конце упомянутой трубной сборки,отличающийся тем, что струйный насос выполнен в виде аксиально расположенных в переходнике струйных аппаратов, имеющих общую камеру смешения, соединенную с керноприемной полостью соосно расположенным каналом, снабженным тарельчатым клапаном, установленным над верхним торцом его. 2. Колонковый набор по п.1, отличающийся тем, что канал подачи бурового раствора переходника снабжен подпружиненным обратным клапаном. 3. Колонковый набор по п.1, отличающийся тем, что в керноприемной полости расположена с возможностью продольного перемещения шламовая труба. 4. Колонковый набор по п.п.1 и 2,отличающийся тем, что бурголовка имеет подкоронник с нижней внутренней и верхней наружной резьбами и выполнена, по меньшей мере,в виде двух концентрично расположенных стандартных коронок, внутренняя из которых ввернута в нижнюю резьбу подкоронника,ввернутого наружной резьбой, выполненной на шлицах, во внутреннюю резьбу наружной трубы упомянутой трубной сборки.