Керноотборный снаряд

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Целью изобретения является повышение выхода керна Керноотборный снаряд содержит корпус с чоронкой, внутри которого установлен керноприемник с хвостовиком и узлом перемещения. На внешней стороне хвостовика закреплена подвижная втулка с основным и дополнительным кернорвателями, рычажки которых взаимодействуют через размещенное между ними подвижное кольцо При этом рычажки дополнительного кернорвателя имеют возможность поворота вниз в плоскости поворота рычажков основного кернорвателя. Перекрывающий их хвостовик выполнен со сквозными продольными пазами. 5 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (Д1) Е 21 В 25/00 - -< " дб"! 4 4

ОПИСАЙЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4783880/03 (22) 23. 01. 90 (46) 23. 12. 91. Бюл. к 47 (71) Западно" Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) Б.Ю. Хайруллин, В.П. Рыболовлев и О.Л. Витязев (53) 622.243.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1320386, кл. Е 21 В 25/00,опублик.1987. . Двойной колонковый снаряд ДКС-ПКТПИ для отбора керна в сложных геологических условиях при бурении скважий на нефть и газ. Информационный листок Р 63-84. — Томск, Томский

ЦНТИ, 1984.

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения с отбором керна.

Целью изобретения является повыше- ние выхода керна.

На фиг. 1 изображен снаряд в исходном положении, общий вид; на фиг. 2разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - нижняя часть снаряда в момент отделения керна; на фиг. 5 — снаряд после отделения керна от забоя, общий вид.

Керноотборный снаряд содержит корпус 1, соединяемый через переводник 2 с бурильной колонной 3, В нижней части к корпусу 1 присоединена коронка 4 с промывочными отверстиями 5. Внутри

„„SU„„1I 700194 Д 1

2 (54) КЕРНООТБОРНЫЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения с отбором керна. Целью изобретения является повышение выхода керна. Керноотборный снаряд содержит корпус с ..::оронкой, внутри которого установлен керноприемник с хвостовиком и узлом перемещения. На внешней стороне хвостовика закреплена подвижная втулка с основным и дополнительным кернорвателями, рычажки которых взаимодействуют через размещенное между ними подвижное кольцо. Прн этом рычажки дополнительного кернорвателя имеют возможность поворота вниз в плоскости поворота рычажков основного кернорвателя.

Перекрывающий их хвостовик выполнен со сквозными продольными пазами. 5 нл. корпуса 1 на подвесной опоре вращения 3

6 установлен керноприемник 7, снабженный в нижней части хвостовиком 8, на котором выполнен кольцевой уступ

9. На хвостовике 8 установлена подвижная втулка 10, фиксируемая в ис- 4 ходком положении относительно хвостовика 8 срезным штифтом 11. Во втулке

10 закреплен основной кернорватель 12 с рычажками 13, направленными вверх, и дополнительный кернорватель, имею- 3 щий подвижный корпус 14 с рычажками й.

15, закрепленными с возможностью поворота вниз в плоскости поворота рычажков 13.

Между рычажками 13 и 15 во втулке

10 с возможностью продольного смеще1700194 ния установлено кольцо 16 с коническими поверхностями 17 и 18. рычажки в исходном положении отделены от керноприемной полости 19 стенкой 20 хвостовика 8, в котором

5 для перемещения рычажков 13 и 15 выполнены сквозные продольные пазы 21.

Между кольцевым уступом 9 и корпусом дополнительного кернорвателя 14 в ис- 10 ходком положении имеется зазор 22.

В верхней части керноприемник 7 через подвесную опору вращения 6 соединен с поршнем 23, подвижно установленным в цилиндре 24, соединенном с перевод- 15 ником 2, и фиксируемым относительно него в исходном положении срезным штифтом 25. Для циркуляции бурового раствора в поршне 23 выполнены отверстия 26 и центральный канал 27, перекрываемый посыльным шаром 28. В исходном положении поршень 23 перекрывает отверстия 29, выполненные в стенке цилиндра 24.

Детали 23-29 образуют узел переме- 2 щения керноприемника.

Керноотборный снаряд работает следующим образом, Собранный в исходное положение снаряд на бурильной колопне 3 без посыльного шара 28 спускают в скважину. При этом заполнение бурильной колонны 3 буровым раствором, находящимся в скважине, осуществляется через отверстия

5 коронки 4, полость корпуса 1, отвер- 35 стия 26 и центральный канал 27. После спуска на забой включается вращение снаряда через бурильную колонну 3 и подача бурового раствора, который по40 ступает на забой через канал 27, отверстия 26, полость корпуса 1 и отверстия 5, после чего осуществляется бурение с отбором керна 30. Формируемый целик керна 30 беспрепятственно поступает в полость 19 и далее в керноприемник 7, благодаря изоляции рычажков

13 и 15 стенкой ?О„ Тем самым предотвращается разрушение керна 30, сформированного слабосцементированнымп пог50 родами, и износ рычажков 13 и 15 при контакте с твердым керном, что повышает вынос керна, После заполнения кернопрпемника 7 керном 30 включаются вращение и промывка, и в колонну 3 труб Геэ отрыва снаряда от забоя спус55 ка" тся посыльный Ill(р 28. который оп сKBEIГся на c ñ,!I. чо по шня -3, закр11Вля канал ? 7 и прелате. li !I,tã:i, .1я цни

При повторном вкл!0чснии подачи бурового раствора павление в колонне труб 3 начинает возрастать и при некоторой величине его усилием, возникающим на поршне 23, срезается штифт

25, после чего поршень 23 с опорой

6 и керноприемником 7 начинает перемещаться вниз. При упоре нижнего торца втулки 10 в коронку 4 хвостовик

8, продолжая. движение относительно неподвижной втулки 10, срезает штифт

11. При этом уступ 9 и стенка 20 с пазами 21 начинают перемещаться относительно кернорвателей и кольца 16.

Вначале пазы 21 установятся против рычажков 15, которые получают возможность поворота и, входя в пазы 31, войдут в контакт с керном 30. Одновременно уступ 9 после выборки зазора 22 войдет во взаимодействие с корпусом кернорвателя 14, передавая на него суммарное усилие от давления бурового раствора на поршень 23 и от веса керноприемника 7, масса которого при длине 10..„20 м составляет сотни килограммов. Это усилие от корпуса кернорвателя 14 передается на рычажки

15, которые, взаимодействуя с внутренней конической поверхностью 17 кольца 16, принудительно внедряются в поверхность керна 30, образуя в нем выколы, углубления или трещины 3 ., благодаря чему группе элементов 23, 7, 8, 20, 21, 9 и 14 обеспечивается дальнейшее перемещение вниз.

После установки пазов 21 напротив рычажков 13 последние получают возможность поворота и, входя в пазы 21, войдут в контакт с керном 30 непосредственно под рычажками 15 (см. фиг. 4). При этом усилие от уступа 9 будет передаваться на рычажки 13 через корпус кернорвателя 14, рычажки 15, поверхность 17, кольцо 16 и поверхность 18, благодаря чему рычажки 13 будут принудительно внедряться в керн 30., На поверхности начало перемещения поршня 23 и среза штифта 25 будет отмечаться повышением давления в нагнетательной линии, что будет регистрироваться манометром„ Следующий скачок давления будет свидетельствовать о срезе штифта 11 н, наконец, последний скачок давления возникнет при внедрении рычажков 15, а затем и рычаж1 он 13 в керн 30 В этот момент пренэнсдят отрыв с наряда от забоя.

1700194

Благодаря тому что рычажки 13 уже внедрились в поверхность керна 30, причем на рычажки 13 продолжает действовать усилие от давления раствора на с поршень 23, суммируемое с весом кер:о- " приемника 7, рычажки 13 не будут про-скальзывать по ьыбуренному столбику керна 30 и отделение керна 30 от забоя осуществится по плоскости внедрения рычажков 13 и 15 в керн 30. При этом на рычажки 13 будет оказывать усилие вес всего выбуренного керна

30, рычажки 13 получат возможность беспрепятственного поворота, а керно- 1> приемник 7 с поршнем 23 беспрепятственно переместятся вниз, в результате чего поршень 23 откроет сливные отверстия 29, через которые будет происходить излив бурового раствора из колонны труб 3 (см„ фиг. 5).

На поверхности момент открытия отверстий 29 будет отмечаться падением давления в нагнетательной магистрали и восстановлением цйркуляции, после че- 25 го производят подъем снаряда с выбуренным керном 30 на поверхность, где керн 30 извлекается из керноприемника

7 для анализа.

Ф О р и у л а и з о б р е Г е н и я

Керноотборный снаряд, содержа, и :., корпус с коронкой. Qстат!овле1|I1ы11 внутри корпуса кернопрпемник с хгостовикогл и подвижной втулкой на внеш— ней стороне хвостовика, закре. .нный внутри втулки основной кернорватель с подпружиненными рычажками, расположенными в зазоре между втулкой и хвостоником, и узеп перемещения керноприемника, .отличающийся тем, что, с целью повышения выхода керна, он снабжен дополни ельным кернорвателем, имеющим установленный внутри втулки подвижный корпус и рычажки, закрепленные с возможностью поворота вниз в плоскости поворота рычажков основного кернорвателя, и кольцом, размещенным с возможностью продольного смещения внутри втулки, при этом хвостовик выполнен со сквозными продольными пазами для перемещения ры .жков, допол кернорватель р .змещен над основным кернорвателем, а кольцо — межцу рычажками основного и дополнительного кернорвателей.

1700194

Фиг.5

Редактор М. Кузнецова

Заказ 4450 Тираж Подписное

В!ИППИ 1 . с",. > "

-",.д ст нп г. к, и:тi г» и, изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 I.3(35, .1,, кнл, iK-35, Раушская над,, 4/5

19

17

16

Составитель В. Акслер

Te>ÐeÐ, Я.Олийнык Корректор ОбРУчаР 1, и . н

1, и:3 но, 1с тленно ) ° 1;lë те .:и с кий ко1!()и11лт Пате нт 1 ) !:Г ") г, .:г род, ул. Гагарина, 101