Скважинный пробоотборник

 

Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к скважинным средствам пробоотбора. Цель изобретения - улучшение условий зксплуатации на основе возможностей использования устройства в различныхпогодных условиях. Сущность изобретения заключается в том, что за счет автономности узла вдавливания скважинного пробоотборника устраняется жесткая связь судна со скважинным пробоотборником. Стенки обсадной колонны являются одновременно гидроцидиндром, формирукяцим-узел вдавливаг ния, И компенсатором силы реакции грунта вдавливанию. I ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цу а G Ol N 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3996686/23-26 (22) 27.12.85 (46) 07.08.88. Бюл. У 29 (71) Всесоюзное морское научно-производственное объединение "Союзморинжгеология" (72) В.А.Бабич, Г.И.Перфуров, Э.P.Ïóкит и Г.Л.Белинский (53) 543.053(088.8) (56) Heinen W.Х., Vermeiden I. Site

investigation in the eastern Scheldt

Neitherlands. — Procedings of the

Society for undervater technology.

Conference on offshore site investigation. Procedings of à Conference

held in March 1979, London, 1980, р. 183-193.

„„SU„„1415112 А1 (54) СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к скважинным средствам пробоотбора.

Цель изобретения — улучшение условий эксплуатации на основе возможностей использования устройства в различныхпогодных условиях Сяцность изобре» тения заключается в том, что за счет автономности узла вдавливания сква" жинного пробоотборника устраняется жесткая связь судна со скважинным пробоотборником. Стенки обсадной колонны являются одновременно гидроцилиндром, формирующим-узел вдавлива-, ния, и компенсатором силы реакции грунта вдавливанию. 1 ип.

141 112

Изобретение относится к отбору проб грунта в морских буровых сква,жинах и может быть использовано для . отбора монолитов грунта с целью по5 следующего изучения их физико-механических свойств в лабораторных условиях.

Цель изобретения — улучшение условий эксплуатации на основе возмож- 10 ностей использования устройства в различных погодных условиях при од,новременном упрощении конструкции за счет автономности узла вдавливания пробоотборника. 15

На чертеже изображен скважинный

- пробоотборник перед срабатыванием, !

ipaspes.

Скважинный пробоотборник состоит .из обсадной колонны 1 и помещенной 20 в ее внутреннюю полость керноприем ной трубы 2 с отверстиями 3 для вытесняемой воды. В верхней части керноприемная труба 2 имеет эластичный .поршень 4 с центральным проходным отверстием, в которое пропущен полый шток 5 с отверстиями 6 для перетока жидкости: при спуске-подьеме. В нижней части шток 5 снабжен подвижным диском 7, жестко связанным тягами 30

8 ° пропущенными через крьппку 9 керноприемной трубы 2, с поджимным стаканом 10. В верхней своей части шток

5 имее емкость 11 с обратными клапанами 12 и подьемным крюком 13. На верхнем конце обсадной колонны 1 установлен герметичный переводник 14 с отверстием для шланга гидросиловой установки и устройством для закрепления троса (не показано). 40

Пробоотборник работает следующим образом.

Обсадная колонна 1 одним из известных способов, например с помощью промывки и раскачивания, заглубляется в грунт на глубину, соответствующую условиям устойчивости ствола скважины и пробоотбора. Пробоотборник за крюк 13 подвешивается к тросу лебедки и опускается в скважину. В та50 ком состоянии шток 5, подвижной диск

7 и поджимной стакан 10 находятся в верхнем положении, .сжимая эластичный поршень 4, что дает возможность свободного перетока жидкости из-под порш-,. невого пространства в надпоршневое через образовавшийся зазор между эластичным поршнем 4 и стенками обсадной колонны 1,, а также через отверстия б штока 5. В момент касания кернопрнемной трубой 2 забоя скважины движение ее вниз прекращается, в то время как шток 5, емкость 11, поджимной диск 7 и поджимной стакан 10 продолжают двигаться вниз до тех пор, пока емкость ll не установится на верхнюю поверхность эластичного поршня 4. При этом подвижной стакан 10 освобождает поршень 4, эластичный элемент которого под действием упругих сил и веса емкости 11 прижимается к стенкам обсадной колонны 1, герметично перекрывая полости над и под поршнем 4, а отверстия 6 штока 5 помещены в подпоршневое пространство. На верхнюю часть обсадной колонны 1 на-. винчивается герметичный переводник

14, Устройство находится в исходном положении непосредственно дпя взятия пробы. Давление в полостях над и под поршнем 4 одинаковое и равно гидростатическому давлению столба жидкости в скважине.

Для взятия пробы во внутреннюю полость обсадной колонны 1 насосом под давлением подают рабочую жидкость, которая воздействует на рабочие поверхности, площади которых равны сумме площадей верхней крьппки емкости

11 и кольцевой части эластичного поршня 4, заключенной между стенками обсадной колонны 1 и емкости ll u заставляет внедряться керноприемную трубу 2, связанную с поршнем 4, в грунт. Тем самым в пространстве.между стенками обсадной трубы (колонны

1, крышкой 9 и поршнем 4 образуется гидроцилиндр, воздействием которого на керноприемную трубу 2, связанную с поршнем 4, формируется узел вдавливания скнажинного пробоотборника.

Автономность такого узла вдавливания обеспечивает развязку пробоотборника от судна, подвергающегося воздействию качки, и независимость усилия вдавливания от параметров морского волнения и, таким образом, стабильность условий пробоотбора. Одновременно обеспечивается перенос силы реакции грунта вдавливанию пробоотборника на стенки обсадной колонны и компенсация этой силы силой трения и сцепления грунта о стенки обсадной трубы. В процессе пробоотГора вода из керноприемной трубы 2 по мере ее заполнения керном выдавливается через отверстия 3 в верхней крьппке 9 з 14151 керноприемной трубы 2, через которые пропущены тяги 8, в затрубное пространство. При повышении давления жидкости в полости под поршнем

4 до определенной величины жидкость из кернопрнемной трубы 2 через полый шток 5 и клапан 12 поступает в емкость 11, сжимая имеющийся в ней воздух. 10

О заполнении керноприемной трубы

2 керном свидетельствует резкое возрастание давления жидкости, контролируемое по манометру на борту судна.

Далее осуществляют подъем пробоотборника. Дпя этого свинчивают герметичный переводник 14 и соединяют трос пробоотборника с грузоподьемным устройством. При подъеме сначала дви- 20 жется вверх емкость 11, шток 5, подвижный диск 7 и подвижной стакан 10 на величину свободного хода штока 5.

При этом поджимной стакан 10 сжимает эластичный поршень 4, разгерметизируя изоляцию над и подпоршневого пространства обсадной колонны 1. Сила сжатия поршня 4, а следовательно, величина зазора между поршнем 4 и стенками обсадной колонны 1 пропорциональна силе трения стенок керноприемника 2 при его извлечении о

12 грунт. Таким образом, при подъеме. пробоотборника из скважины удается избежать поршневого эффекта благодаря уриверсальности работы поршня прн вдавливании и подъеме.

Керноприемная труба 2 поднимается на палубу судна. Керн извлекается одним нз известных способов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е.и и я

Скважннный пробоотборник, включающий обсадную колонну, керноприемную трубу и гидросиловую установку, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации на основе возможности использования в различных погодных условиях и упрощения конструкции за счет автономности узла вдавливания пробоотборника, керноприемная труба снабжена крыпкой, выполненной с отверстием в центре, расположенным над ней эластичным конусообразным поршнем с центральным отверстием, подвижным полым штоком с закрепленным на его нижнем торце поджимным диском и поджимным стаканом, соединенным тягами с подвижным диском, при этом обсадная труба снабжена установленным в ее верхней части герметичным переводником со штуцером.

1415112

Составитель Г. Веселов

Редактор Л.Зайцева Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 3864/39

Тираж 847 Подписное

В1ШИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ород, ул. Проектная, 4