Колонковый снаряд

 

Использование: бурение геологоразведочных скважин с отбором керна. Колонковый снаряд имеет корпус, которого установлена керноприемная труба с кернорвательными элементами в виде плунжеров, с камерой , заполненной изолирующим керн составом, и с вытеснителем, образованным парой поршней, соединенных трубопроводом с перепускным каналом. При размещении сбросового клапана на канале вытеснителя последний действием потока жидкости выдавливает состав из камеры и одновременно выдвигает кернорвательные элементы. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) . 4740663/03 (22) 26.07.89 (46) 07.08.92. Бюл. N 29

- .(71) Сургутское отделение Западно Сибирского научно- исследователь-ского и проектно-конструкторского инсТитута технологии глубокого разведочного бурения (72) Г.К.Ешимов и А.У.Шарипов (56) Авторское свидетельство СССР

IIf 1162939, E 21 8 25/00, 1965, Авторское свидетельство СССР

If 1033701, кл* E 21 8 25/00, 1983 °

Изобретение относится к горному

;делу, в частности к технике бурения . .геологоразведочных скважин с отбором ., керна .

fl

Известны колонковые снарядй для

: бурения с созданием местной приза,:бойной циркуляции, содержащие лоро"., ,доразрушающий инструмент, эжектор-! ный насос, делитель потока и керно-

,:приемную трубу с продольнымй канала.;ми, размещенными по ее периферии, :часть которых сообщена с диффузорои: .. эжекторного насоса, а другая часть -. с нагнетательной камерой делителя потока.

Недостатком известных устройств является невозможность раздельной подачи в полость керноприемной трубы

„„59„„1752924 А1

2 (54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД (57) Использование: бурение геолого-:: разведочных скважин с отбором керна.

Колонковый снаряд имеет корпус, внутри которого установлена керно" приемная труба с кернорвательными элементами в виде плунжеров, с камерой, заполненной изолирующим керн составом, и с вытеснителем, образованным парой поршней, соединенных, трубопроводом с перепускным каналом.

При размещении сбросового клапана на канале вытеснителя последний действием потока жидкости выдавливает состав из камеры и одйовременно вы-; двигает кернорвательные элементы.

1 з.п.ф-лы, 5 ил. промйвочной жидкости и реагента, изо ..лирующего керн от промывочной жидко-, сти.

Известен колонковый снаряд, содержащий корпус с породоразрушающим, инструментом, установленные в корпу- се керноприемную трубу с захватной головкой, кернорвательные элементы и камеру с изолирующим керн составом, сообщающуюся с нерноприемной трубой периферийными подводными каналами, и вытеснитель.

Недостатком известного колонкового снаряда является то, что в процессе отрыва от массива и подъема на поверхность керн не предохранен от разрушающего воздействия окружающей

3 !7 среды, вследствие чего снаряд ненадежен в рабате, Цель изобретения — повышение надежности.

Повышение надежности работы снаряда заключается во всесторонней изоляции керна быстротвердеющим полимером и отрыве керна плунжерными клиновыми рвателъными элементами.

Поставленная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержащем корпус с породоразрушающим инструментом, установленные в корпусе керноприемную трубу с захватной головкой, кернорвательные элементы и камеру с изолирующим керн составом, сообщающуюся с керноприемной трубой периферийными подводными канарами, и вытеснитель, керноприемная груба

Ь выполнена с радиальными каналами в нижней части, а кернорвательные элементы выполнены в виде плунжеров, размещенных в радиальных каналах керноприемной трубы, сообщающихся с подводными каналами, при этом вы-: теснитель установлен в корпусе над керноприемной трубой и выйолнен в виде пары поршней, соединенных трубопроводом с перепускным каналом, имеющим седло под сбросовый клапан и радиальный выход между поршйями", а пространство корпуса между вытесни телем"и керноприемной трубой заполне" но жидкостью в объеме, равном суммарному объему подводных каналов, вытеснитель снабжен шлипсом для соединения с захватной головкой и высту" пает для взаимодействия с овершотом.

Р

На фиг. показан снаряд в процес" се бурения, общий вид, продольный разрез (стрелками указано направление движения жидкости); на фиг.2,- то же, в процессе захвата керна, на фиг.3 — сечение А-A на фиг.l; на фиг. 4 - сечение Б-В на фиг.1;, на фиг. 5 - фрагмент аксонометрической проекции полости снаряда при обвола-,. кивайии керна полимером. ,I

Колонковый снаряд содержит корпус

1 с продольными подводными каналами, 2 для прохода промывочной жидкости к забою скважины, сообщающймися посред- ством выходных отверстий 3 с полостью корпуса 1 и перекрытыми крь1шками 4. :

На наружной поверхности наружной тру" бы 1 между каналами 2 также вдоль образующих цилиндра расположены под" водные каналы-емкости 5 для атверждаю52924 4 щего реагента 6, перекрытые с обоих концов крышками 7 и сообщенные выходными отверстиями 8 с полостью корг!у." са 1, выполненными ниже отверстий 3 на определенную величину,.зависящую от размеров емкости между головкой 9 керноприемной трубы 10 и нижним поршщены между поршнями 11 и 12, Верх.- !

5 ний поршень 12 вытесни геля имеет кбльцевую захватную головку 17 для . взаимодействия с овершотом, а нижний поршень 11 - шлипс !8 для соединения с захватной головкой 19 на верхнем:

20 торце переходника 20 керноприемной трубы 1О. Переходник 20 имеет выть" ку 21, в которую открыты каналы 22 из полости керноприемной трубй 10, снабженные обратным клапаном 23.

Полость выточки 21 сообщена с затруб- ным пространством отверстиями 24 в ., корпусе 1 между подводными каналами

2 и 5. :,:;.:: . : .::: : :. ::-.;-". ..,.- ."!

Верхние" крышки 7 каналов 5 осна- щены штоками 25 для- удерживания поршней 26 ниже отверстий 8. В нижний:, радиальных отверстиях, сообщающих полости каналов 5 с полостью наружной трубы 1 между нижний торцом кернопфй- емной трубы 10 с верхнйй торцом колой-",кового долота 27, размещены рватель-" ные клиновые элемейты 28 в "виде:плун"..

4g жеров с каналами 29 на боковйх поверхностях. Керноприемная труба 10 заключена в эластичный рукав 30, на ее внутренней поверхностй выйолнены ., наклонныд винтовые пазы -31. ВытеснЫ тель -стопорится в крайнем верхнем положении срезным штифтом 32 и об»

:его. поршня 11 и 12 и переходник 20 снабжены уплотнительными кольцами 33

; В полости керноприемной трубы,. 10 у0 размещают гильзу 34 из провощенной . бумагй (фиг.5). На свободных участ ках снаружи корпуса 1 между каналаии

2 над каналами 5 прикреплены лопасти

35 для турбулизации восходящего no- . тбка промывочной жидкости и улучвения условий очистки забоя. В емкости между переходником 20 керноприемной трубы 10 и поршнем 11 размещен заранее определенный объем промывочной нем 11 вытеснителя. Вытеснитель так-(!

О же включает верхний поршень 12 и со- .-., единяющий их перфорированный трубо- провод 13 с перепускным каналом 14, имеющим седло !5 под сбросовый клапан 16. При этом отверстия 3 разме5 17 жидкости 36 на нефтяной основе для выдавливания реагента 6 из каналов 5.

Колонковый снаряд работает следующим образом.

Перед спуском снаряда в скважи" ну из каналов 5 извлекаются верхние и нижние крышки 7 и резиновые поршни

26, а рвательные элементы 28 утап" ливаются в каналы 5 до упора. Затем устанавливаются нижние крышки 7 и закрепляются штйФтами, а в получившиеся емкости каналов 5 заливается реагент f,íðïðèìåp, ".Хайсел-ОН lA", являющийся гидрофил ьным отверждаюц|им полимер >и), куда затем опускаются поршни 26 и устанавливаются верхние крышки 7 со штоками 25, также закрепляющиеся штифтами.

Затем в полость корпуса 1, оснащенную колонковым долотом 27, устанавливается керноприемная труба 10 .. в эластичном рукаве 30 с переход" ником 20 и гильзой 34 в своей поло сти до упора нижним торцом в выступающие концы рвательных элемейтов 28 . . В образовавшуюся емкость в корпусе

1 заливается нетвердеющий буровой раствор 36 (например, РНО или ИЭР, либо другой реагент для создания, например, трехкомпонентной смеси).

Благодаря уплотнению 33 раствор надежно удерживается в емкости. После этого в полость наружной трубы 1 опускают вытеснитель в виде двух noptuней 11 и 12 и закрепляют срезным штифтом 32." Собранный таким образом ко- лонковый снаряд1опускают в скважину . на колонне бурильных труб. Вращение снаряда осуществляют ротором либо забойным двигателем. В послед"нем случае необходимо предусмотреть карман между двигателем и сйарядом для размещения шарового клапана 16.

При бурении промывочная жидкость "

„ через центральный канал в вытесните- ле, отверстия в перфорированном тру-. бопроводе 13, отверстия 3 в корпусе

l и продольные подводные каналы 2 поступает к забою, очищая его от шлама и выно=я его no затрубному пространству на поверхность, чему сйо", собствуют размещенные снаружи корпу-. са 1 турбулизаторы 35. Часть потока промывочной жидкости от забоя посту" пает в полость керноприемной трубы

10, способствуя улучшению условий формирования и перемещения керна в трубе 10. Из полости трубы 10 эта

52924 6 часть потока жидкости, сдвигая клапан

23, через каналы 22 в переходнике 20 и отверстия 24 в корпусе l,выходит в затрубное пространство, смешиваясь с основным потоком.

После окончания бурения определенного интервала скважины в полость бурильных труб опускают шаровой клапан 16 (в случае использования забойного двигателя клапан выталкивают из кармана), который садится в седло 15 верхнего поршня 12 вытеснителя.

Последующим прокачиванием промывочной жидкости "срезается штифт,32 и вытеснитель перемеЩается вниз, вытесняя раствор 36 через отверстия 8 в каналы 5. Давлеййей раствора 36 сдви 20 гаются поршни 26, создавая. давление

l в полости каналов g. При" этом рва -тельные элементы 28 выдвигаются вглубь полостй ке рноп риемной трубы

10, отделяя керн от: забоя," Реагент

1" „, 25 6 после этого выдаврйвается в по- лость кернойриемной трубы. 10 через каналы 29 R рBBTBRbHblx элементах 28, обволакивает столбик керна со всех сторон; создайая-йепройицаемую обо 0"лочку. Затем снаряд извлекают йа по .-, верхность. На йоверхности из полости корпуса 1 извлекают. въ теснитель и"" керноприемную трубу 10, зацепив овершотом выступ 17 на "верхнем .поршне 12 вытеснителя который шлипсом 18 соединен с захватной головкой 19 переходника 20 керноприемйой трубы 10.

Из кернопрйемной трубы 10 извлекают керн вместе с "гильзой 34, предотвра40 щающей соединение керна со стенкамитрубы 10. После этого" цикл бурения:с .М отбором керна повторяют. "

Использование предлагаемого устройства позволит повысить выход кер4> на благодаря всестороннеи его изоля-, ции быстротверпеющим полимером, .размещенным в подводных каналах, от воздействйя разрушаюЩего" влияния промывочйой жидкости прй"длительном 0 извлечении; керна на поверхность.

Формула" изобретения

1. Колонковый снаряд,. содержащий корпус с породоразрушающим инструментом, установленные s корпусе керноприемную трубу с захватной голов- . кой, кернорвательные элементы и камеру с изолируюцим керн составом, 1752924 сообщающуюся с керноприемной трубой, периферийными подводными каналами; и вытеснитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, керноприемная труба выпол-.. нена с радиальными каналами в нижней части, а кернорваФельные элементы выполнены в виде плунжеров, размещенных в радиальных каналах керноприем- 1О ной трубы, сообщающихся :. с подводными каналами, при этом вытеснитель установлен в корпусе над керйоприемной трубой и выполнен в виде пары

8 поршней, соединенных трубопроводом с седлом под сбросовый клапан и перепускными каналами между поршнями, а, пространство корпуса между вытеснителем и керноприемной трубой заполнено жидкостью в обьеме, равном суммарному обьему подводных каналов.

2. снаряд по п.1, о т л и ч а ю" шийся тем, что вытеснитель снабжен шлипсом для соединения с захватной головкой и выступом для взаимодействия с овершотом.

)% ) . Составитель В. Ешимова

Редактор Н.Яцола " Техред И.Мор)гектар Корректор Н.Тупица

«) «юю«)«а«»юлаев ««в»»»«»»»ююмеав«)ее»»ею«веев»»»»«»»ю»»«»»»»»«)»»»»»»М»

Зайаз 2741 Ти)раж:. " Подписное . ВЙИКПИ Государственного коиитета по изобретениям и открыл и)яи при ГКНТ СССР

113035, .Москва, Ж-35, Раушс)кая наб., д. 4/5 «» ««с

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