Герметический керноотборник

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы. Для этого в поршне 8 зафиксирована подвижная запорная втулка 21 с продольным сквозным пазом 25 и перепускным каналом 22. Он имеет седло 23 под сбросовый клапан 24. В пазу 25 размещен палец 26, который закрепляет на переводнике 3 верхний 5 и нижний 6 клапаны. Стопорным элементом узла фиксации поршня 8 образована опора вращения керноприемника 4. Стопорные элементы выполнены в виде цилиндрических стержней 14 с шаром на одном конце и конусом на другом. Поршень 8 имеет боковые направляющие отверстия, которые ориентированы вверх под углом к продольной оси. Под действием шаров стержни 14 перемещаются в кольцевую выемку, а шары входят в отверстия. Поршень 8 вместе с керноприемником 4 под действием давления бурового раствора и собственного веса перемещаются вниз. Поршень 8 надвигается на клапан 5, герметизируя верхнюю часть керноприемника 4. Поворотом клапан 6 герметизирует нижнюю часть керноприемника 4. Одновременно вместе с поворотом клапана 6 керн отделяется от забоя. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1490252 (51)4 Е 21 В 25/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ГЕРМЕТИЧЕСКИЙ КЕРНООТБОРНИК (57) Изобретение относится к горному ,целу и предназначено для бурения скважин. Цель изобретения повышение надежности работы. Для этого в поршне 8 зафиксирована подвижная запорная втулка 21 с продольным сквозным пазом 25 и перепускным каналом

22. Оп имеет седло 23 под сбросовьпЪ

13 tf

f0

1Â

2б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4057111/23-03 (22) 16,04,86 (46) 30,06,89, Бшл. В 24 (75) Н.К.Замятин и В.П.Рыболовлев (53) 622.243.64 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 564408, кл, Е 21 В 25/08, 1976, Авторское свидетельство СССР

Р 106 1542, кл, Е 2 1 В 25/08, 1982.

32

33

32

JO

23

С: Да

CO

CO

Ю

С

ЬР

149025 клапан 24. В пазу 25 размещен палец

26, который закрепляет на переводнике 3 верхний 5 и нижний 6 клапаны.

Стопорным элементом узла фиксации поршня 8 образована опора вращения керноприемника 4, Стопорные элементы выполнены в виде цилиндрических стержней 14 с шаром на одном конце и конусом на другом. Поршень 8 имеет боковые направляющие отверстия, которые ориентированы вверх под углом к продольной оси. Под действием

4 шаров стержни 14 перемещаются в кольцевую выемку, а шары входят в отверстия. Поршень 8 вместе с керноприемником 4 под действием давления бурового раствора и собственного веса перемещаются вниз. Поршень 8 надвигается на клапан 5, герметиэируя верхнюю часть керноприемника 4, Поворотом клапан 6 герметизирует нижнюю часть керноприемника 4. Одновременно вместе с поворо ом клапана 6 керн отделяется от забоя. 4 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения скважин с отбором керна и сохранением пластовой среды.

На фиг. 1 изображен герметический керноотборник, разрез; на фиг. 2 узел фиксации поршня в цилиндре; на

25 фиг. 3 — верхний клапан в процессе бурения; на фиг. 4 — герметический керноотборник в положении перед извлечением из скважины, общий вид.

Герметический керноотборник содержит корпус 1 с коронкой 2 и переводником 3 для ". оединения с колонкой бурильных труб (не показана). В корпусе 1 установлен керноприемник 4 с верхним 5 и нижним 6 герметиэирующими клапанами, а также с механизмом перемещения керноприемника и клапанов, который образован цилиндром 7 в переходнике 3 с поршнем 8, выполненным с боковыми направляющими отверстиями

9 и связанным с керноприемником 4, 40

Поршень 8 закреплен в цилиндре 7 узлом фиксации, выполненным в виде подвижной втулки 10, имеющей перепускной канал 11 с седлом 12 под сбросовый клапан 13 и стопорные эле- 45 менты — цилиндрические стержни 14 с шаром 15 на одном конце и конусом 16 на другом. Стопорные элементы размещены в боковых расправляющих отверстиях 9 поршня 8 и взаимодействуют с кольцевой выточкой 17 цилиндра 7, при этом направлякщие отверстия 9 ориентированы вверх под углом к продольной оси, а сами. стопорные элементы образуют опору вращения керноприемника.

Втулка 10 удерживается в исходном положении в центральном канале 18 срезным штифтом 19, В этом же канале

18 поршня 8 таким же среэным штифтом

20 зафиксирована подвижная запорная втулка 21 с перепускным каналом 22, имеющим седло 23 под сбросовый клапан 24, и со сквозным продольным пазом 25.

Верхний клапан 5 закреплен на переводнике 3 пальцем 26, размещенным в пазу 25 втулки 21, при этом палец

26 переходит через отверстия 27 в поршне 8 и взаимодействует с кольцевой выточкой 28 цилиндра 7.

Клапан 5 имеет кольцевое уплотнение 29 с соосно подвижным кольцом

30 и 31 и краи высокого давления 32.

Клапан 5 взаимодействует с цилиндрической крышкой 33 керноприемника 4.

Нижняя часть керноприемника 4 имеет хвостовик 34, в котором размещен на осях 35 нижний клапан 6, выполненный в виде шара с отверстием 36 для прохода керна. Над клапаном 6 в хвостовике 34 установлен узел герметизации, содержащий уплотнительную втулку 37, взаимодействующую с клапаном 6 посредством выступов 38, которые при повороте клапана 6 на 90 западают о в пазы 39 под действием пружин 40, внутри которых имеется керноудерживакщая втулка 41. Клапан 6 удерживается от поворота среэным штифтом 42, Узел поворота нижнего клапана 6 имеет упоры 43, взаимодействующие с выемками 44, выполненными на клапане 6, которые установлены на подвижной относительно хвостовика 34 втулке 45 и размещены в направлякщей гайке 46.

Подвижная втулка 45 удерживается B хвостовике 44 перемещанщимся пальцем 47.

Для фиксации керноприемника и клапанов в закрытом положении и сигна1- 90252 6 лиэации об этом втулка 10 имеет коль- срезается штифт 42 и клапан 6 поворацевую выемку 48, а цилиндр 8 — коль- чивается на 90 . При этом выступы цевую выточку 49 и сливные отверстия 38 входят в паз 39, входят в пазы 9, уплотнительная

5 втулка 37 взаимодействует с поверхГерметический керноотборник рабо- ностью нижнего клапана 6, герметизитает следующим образом.

Керноотборник посредством перевод- одновременно вм овременно вместе с поворотом нижника 3 соединяется с буровой колонной него клапана 6 п происходит отделение и спускается в скважину на 3a6oA ° IIpH керна от забоя В

10 а от за оя. нижнем положении включении промывки буровой раствоР керноприемника 4 шары 15 поршня 8 попадает на забой скважины через цент- входят в кольцев ольцевую выточку 49 и сторальный канал 18 отверстия 27 между рорят поршень 8 от перем от перемещения вверх. корпусом 1 и керноприемником 4, а так- Слив раствора происходит в сливные же через полость цилиндрической крьпп- отверстия 50 на поверхности наблю15

1 ки 33 внутрь керноприемника. В колон- дается падение давления. ну бурильных труб спускается клапан

24, который попадает на седло 23 и Формула из обре тения перекрывает отверстия 27 ° За счет повышения давления срезается штифт . Герметический керноотборник, со20 подвижная запорная втулка 21 пе- держащий корпус с коронкой и пе и переводремещается вниз, закрывая внутреннюю ником для соединения с колоннои буполость керноприемника 4. Производит- рильных труб, установленный в корпуся бурение с отбором керна вращением се на опоре вращения керноприемник корпуса 1 с буровой коронкой 2, вы- 25 с верхним и нижним герметизирующими буриваемый керн поступает в кернопри- клапанами и приводной механизм пе енизм переемник 4. Буровой раствор поступает мещения керноприемника и клапанов с через паэ 22. Корпус 1 вращается от- цилиндром в переходнике име е, имеющим носительно керноприемника 4 на опоре связанный с керноприемником поршень, вращения. После заполнения кернопри- З выполненный с боковыми направлякщими

30 емника 4 керном в бурильную колонну отверстиями, узел фиксации поршня забрасывается клапан 13, который по- в цилиндре с подвижной втулкой, имеюпадает на седло 12 и перекрывает ка- щей перепускной канал с седлом под нал 11 За счет повышения давления сбросовый клапан и со стопорными элебурового раствора в бурильной колонне ментами, размещенными в боковых навоэникает усилие, под действием кото- правляющих отверстиях поршня и вэаи35 рого подвижная втулка 10 приходит модействующими с кольцевой выточкой в движение и перемещается. вниз, Коль- цилиндра и подвижной втулкой о т—

Э цевая выемка 49 совпадает с цилиндри- л и ч а ю шийся тем, что, с ческими стержнями 14, которые под

40 целью повышения надеж б действием шаров 15 перемещаются в он снабжен зафиксированной в поршне кольцевую выемку, а шары 15 входят подвижной запорной втулкой с продольв направляющие отверстия 9, поршень ным сквозным пазом и перепускным ка8 вместе с керноприемником 4 под налом, имеющим седло под сбросовый действием давления бурового раствора клапан, верхний клапан закреплен на и собственного веса перемещается переходнике пальцем, размещенным в вниз. Верхний герметизирующий клапан сквозном пазу подвижной запорной

5 посредством пальца 26 удерживается втулки, а опора вращения керноприемв кольцевой выточке 28 цилиндра 7, ника образована стопорными элементаа поршень 8 надвигается цилиндричес- ми узла фиксации поршня и к ь р ня, при этом кой крьппкой 33 на клапан 5; гермети- стопорные элементы выполнены в виде зируя верхнюю часть керноприемника 4. цилиндрических стержней с шаром на

Одновременно хвостовик 34 перемещает- одном конце и конусом на другом, а ся относительно втулки 45, упоры 43 боковые направляющие отверстия поршня воздействуют на выемки 44 нижнего ориентированы вверх под углом к проклапана 6, под воздействием усилия 55 дольной оси.

1490252

1$

49

24

1490252

Составитель В,Акслер

ТехРед М. Ходани.с Корректор В,Гирняк

Редактор M.ToBòèH

Заказ 3677/34

Тираж 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

50