Устройство для отбора керна при бурении с обратной призабойной промывкой

 

Изобретение относится к области бурения . Цель - повышение информативности отбираемой пробы и надежности в работе. Устройство содержит керноприемную трубу (КТ) 1 с кернорвательным кольцом (КК) 2, заключенные в корпус. Внутри КТ 1 с возможностью свободного осевого перемещения при контакте с керном расположен открытый сверху шламосборник (ШС), состоящий из корпуса 3 и башмака 4 в нижней части. В верхней части корпуса 3 расположены центрирующие ребра 5, поперечный размер которых вместе с корпусом 3 больше внутреннего диаметра КК 2 и меньше внутреннего диаметра КТ 1. Корпус 3 образован цилиндрической и плоской поверхностями . Последняя проходит вдоль двух образующих цилиндрической поверхност и, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости. Бащмак 4 выполнен с наклонной боковой поверхностью 8, расположенной под углом к плоской поверхности . При упоре в забой ШС выдвигается в КТ 1 и низ башмака 4 опирвется на забой. Промывочная жидкость, /Л поступающая в КТ 1 при работе эжектора, проходит в пространство, образуе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я() „„1460190 д1,51! 4 Е 21 В 2!/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4йь

Cb

Ю О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г)РИ ГКНТ СССР (21) 4280450/23-03 (22) 07.07.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (7! ) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт нефтегазопромысловых сооружений на континентальном шельфе (72) И. Г. Хорюшин и А. И. Хорюшин (53) 622.243.133 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 924346, кл. Е 21 В 25/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 977690, кл. Е 21 В 21/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА КЕРНА ПРИ БУРЕНИИ С ОБРАТНОЙ ПРИЗАБОЙНОЙ ПРОМЫВКОЙ (57) Изобретение относится к области бурения. Цель — повышение информативности отбираемой пробы и надежности в работе. Устройство содержит керноприемную трубу (КТ) 1 с кернорвательным кольцом (КК) 2, заключенные в корпус.

Внутри КТ I с возможностью свободного осевого перемещения при контакте с керном расположен открытый сверху шламосборник (ШС), состоящий из корпуса

3 и башмака 4 в нижней части. В верхней части корпуса 3 расположены центрирующие ребра 5, поперечный размер которых вместе с корпусом 3 больше внутреннего диаметра КК 2 и меньше внутреннего диаметра KT 1. Корпус 3 образован цилиндрической и плоской поверхностями и. Последн яя проходит вдоль двух образующих цилиндрической поверхности, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости. Башмак 4 выполнен с наклонной боковой поверхностью 8, расположенной под углом к плоской поверхности. При упоре в забой ШС выдвигается в КТ 1 и низ башмака 4 опирается на забой. Промывочная жидкость, поступающая в КТ 1 при работе эжектора, проходит в пространство, образуе1460190 мое керноприемным каналом бурильной головки КК 2 и наклонной боковой поверхностью 8 башмака 4. Т.к. сечение этого пространства по высоте уменьшавтся, восходящий поток жидкости увеличивает скорость движения, оказывая гидравлическое давление на наклонную поверхность 8.

Башмак 4 и весь корпус 3 прижимает-!

Изобретение относится к области бурения, а именно к устройствам для одновременного отбора керна и шлама при бурении скважин.

Цель изобретения — повышение информативности отбираемой пробы и надежности в работе.

На фиг. 1 показано устройство во время спуска в скважину, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство при упоре в забой; на фиг. 4 — то же, в процессе бурения.

Устройство состоит из керноприемной трубы 1 (фиг. 1) с кернорвательным кольцом 2, заключенных в корпус (не показан). В керноприемной трубе 1 с возможностью свободного осевого перемещения при контакте с керном расположен открытый сверху шламосборник, состоящий из корпуса 3 и башмака 4 в нижней части, причем башмак выполнен цельным.

В верхней части корпуса 3 шламосборника расположены центрирующие ребра

5, поперечный размер которых вместе с корпусом больше внутреннего диаметра кернорвательного кольца 2 и меньше внутреннего диаметра керноприемной трубы 1.

Корпус шламосборника образован цилиндрической поверхностью 6 и плоской поверхностью 7, проходящей вдоль двух образующих цилиндрической поверхности, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости, а башмак 4 выполнен с наклонной боковой поверхностью 8, расположенной под углом к плоской поверхности 7 корпуса 3 шламосборника.

Устройство работает следующим образом.

В собранном виде устройство опускают на забой скважины, при этом ребра 5 предохраняют шламосборник от .выпадения из керноприемной трубы 1 (фиг. 1).

Так как практически вертикальных скважин не бывает, то наиболее вероятное положение шламосборника при спуске инструмента показано на фиг. 1, где корпус асимметричный, а центр тяжести смещен в противоположную сторону от среза.

Спуск происходит в скважине, заполненной

40 ся к противоположной стенке КТ 1, Образуя с одной стороны канал для движения жидкости от забоя вместе с частицами металла и породы. Над корпусом

ШС поперечное сечение увеличивается в

3 — 4 раза, скорость потока соответственно снижается, частицы металла и породы оседают в ШС. 4 ил.

2 жидкостью, вследствие чего часть жидкости поступает снизу в керноприемную трубу 1, несколько отжимая шламосборник в сторону.

При упоре в забой шламосборник вдвигается в керноприемную трубу 1 и низ башмака 4 опирается на забой (фиг. 3).

Промывочная жидкость, поступающая в кернонриемную трубу 1 при работе эжектора (не показан), проходит в пространство, образуемое керноприемным каналом бурильной головки (не показана) кернорвательного кольца 2 и наклонной боковой поверхностью 8 башмака 4 шламосборника. Так как сечение этого пространства по высоте уменьшается, восходящий поток жидкости увеличивает скорость движения, одновременно оказывая гидравлическое давлен ие на наклонную поверхность 8 башмака. Вследствие этого давления башмак 4 и весь корпус 3 шламосборника прижимаются к противоположной стенке керноприемной трубы 1, образуя с одной стороны канал для движения жидкости от забоя вместе с частицами металла и породы.

Над корпусом шламосборника поперечное сечение увеличивается в 3 — 4 раза, скорость потока жидкости соответственно снижается, частицы металла и породы оседают в шламосборник..

В процессе бурения образуемый керн вдвигает и ламосборник. в керноприемную трубу 1 (фиг. 4). Башмак 4 все время опирается на керн. Масса шламосборника примерно равна массе керна этой же длины, поэтому разрушения керна от веса шламосборника не происходит.

Скорости в канале достаточны для подъема частиц металла и керна, а в керноприемной трубе (над шламосборником) недостаточны, т. е. частицы выпадут в корпус шламосборника. Скорости потока в необходимом диапазоне регулируются расходом жидкости через эжектор. Такое выполнение шламосборника позволяет повысить информационность отбираемой пробы за счет увеличенного объема корпуса шламосборника при сохранении длины предлагаемого устройства, а также повысить надежность

1460190

Формула изобретения

A-А

Составитель П. Фролов

Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 42! /29 Тираж 5!4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CC(Р ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI в работе устройства за счет предотвращения заклинивания керна и шламосборника в керноприемной трубе.

Устройство для отбора керна при бурении с обратной призабойной промывкой, включающее керноприемную трубу с кернорвательным кольцом в нижней части и открытый сверху шламосборник, уста- 10 новленный в керноприемной трубе с возможностью осевого перемещения при контакте с керном, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности отбираемой пробы и надежности в работе, шламосборник выполнен с башмаком в нижней части, имеет центрирующие ребра на боковой поверхности и образован цилиндрической поверхностью и плоской поверхностью, проходящей .вдоль двух. образующих цилиндрической поверхности, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости, причем башмак выполнен с наклонной боковой поверхностью, расположенной под углом к плоской поверхности шламосборника, а наружная поверхность центрирующих ребер расположена на окружности, диаметр которой больше внутреннего диаметра кернорвательного кольца, но меньше внутреннего диаметра керноприемной трубь;.