Буровой снаряд со съемным керноприемником ССК «Longyear». Курсовая работа

Введение.
Комплексное решение геолого-технических задач
разведочного бурения пород средней и высокой твёрдости с большим
эффектом реализуется при использовании для проходки скважин снарядов
ССК. Основные преимущества ССК перед традиционным колонковым
бурением заключается, прежде всего, в резком сокращении времени на
спуско-подъёмные операции (СПО). За счет этого происходит увеличение
рейсовой скорости, общей производительности проходки скважин и
снижение стоимости буровых работ. Второе преимущество ССК – защита
керна от размыва промывочной жидкостью и механического действия со
стороны керноприёмника, так как он не вращается в процессе бурения.
Эффективность применения ССК возрастает с повышением стойкости
буровых коронок и увеличением глубин буримых скважин.

Устройство и конструктивные особенности.
Фирма Longyear (США ) изготавливает два основных типа снарядов со
съёмными керноприёмниками – стандартные и усиленные, отличающиеся, в
основном, прочностью бурильной колонны, шириной торца коронки и
диаметром выбуриваемого керна. К стандартным относятся пять
типоразмеров снарядов (AQ, BQ, NQ, HQ и PQ) с бурильными колоннами,
имеющими соединение типа «труба в трубу», и три типоразмера (BCQ, NCQ
и HCQ) – с концами, изготовленными из более прочной стали, чем труба, и
закреплёнными на ней при помощи плазменной сварки. Колонковые наборы
всех типоразмеров стандартных снарядов не зависят от конструкции
бурильной колонны.
Колонковый набор состоит из съёмного керноприёмника 1–26,
опорного кольца 29, стабилизатора 31, коронки 33, расширителя 32,
колонковой трубы 30, переходной муфты 28 и переходника 27 с наплавками
твёрдого сплава «рэлит». Рэлитовый переходник центрирует верхнюю часть
колонкового набора в скважине.
Съёмный керноприёмник в рабочем положении висит на опорном
кольце. При этом его нижний торец должен находиться на расстоянии 1,5 –
2,0 мм от конической поверхности коронки. Опорное кольцо является
посадочным местом и верхним центратором для съёмного керноприёмника, а
стабилизатор центрирует его в нижней части в расширителе. Стабилизатор
представляет собой бронзовую втулку с пазами по внутренней поверхности
для прохода промывочной жидкости. Съёмный керноприёмник состоит из

подшипникового узла, керноприёмной трубы и кернорвателя.

На основе патента №2114979 предлагаю увеличение надежности работы стопорного узла снаряда ССК «Longyear» за счет замены витой пружины кручения стопоров на цилиндрическую сжатия.
Слабость пружины кручения заключается в том, что упорные концы пружины, регулирующие движение тяг, склонны к поломке после ограниченного числа циклов работы стопорного узла вследствие того, что упорные концы испытывают циклические напряжения изгиба, и, как следствие, повышение усталости металла.
Цилиндрические пружины сжатия лишены этого недостатка, витки пружины в целом испытывают равномерные напряжения изгиба и кручения, поэтому отсутствуют концентраторы напряжений и исключен риск внезапной поломки пружины и выхода из строя стопора после некоторого числа циклов растяжения-сжатия.
Данное усовершенствование предполагает изменение устройства корпуса стопоров: шпилька, удерживающая пружину кручения, исключается; в торцевой части корпуса просверливается отверстие с резьбой для болта крепления шайбы, удерживающей пружину сжатия.