Керноотборный снаряд



Керноотборный снаряд
Керноотборный снаряд
Керноотборный снаряд
Керноотборный снаряд

 


Владельцы патента RU 2621814:

Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" (RU)

Изобретение относится к устройствам для отбора изолированного керна при бурении нефтяных скважин. Технический результат заключается в повышении надежности керноотборного снаряда для отбора изолированного керна, предотвращении аварийных ситуаций и обеспечении безопасности при разборке керноприемника. Керноотборный снаряд содержит трубчатый корпус, верхний и нижний переводники, бурильную головку, керноприемник. Керноприемник выполнен в виде одной или нескольких керноприемных труб и одной или нескольких керноприемных муфт, соединенных между собой резьбой, и содержит в верхней части опору вращения и регулируемую подвеску, а в нижней части – устройство отделения керна в виде цангового и рычажного кернорвателей и нижний узел герметизации в виде диафрагмы, перекрывающей полость керноприемника от забоя. В опоре вращения керноприемника установлена резьбовая пробка, перекрывающая полость керноприемника от полости трубчатого корпуса. Полость керноприемника между диафрагмой и резьбовой пробкой в опоре вращения заполнена изолирующей жидкостью. В резьбовом соединении керноприемной муфты и керноприемной трубы на части внутренней резьбы керноприемной муфты со стороны заходной части внутренней резьбы выполнены внутренние продольные пазы. На части наружной резьбы керноприемной трубы со стороны заходной части наружной резьбы выполнены наружные продольные пазы. Указанные внутренние и наружные продольные пазы расположены по разные стороны относительно срединной части указанного резьбового соединения с возможностью сообщения при развинчивании наружных продольных пазов керноприемной трубы и внутренних продольных пазов керноприемной муфты между собой и с полостью керноприемника. 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для отбора керна с изоляцией от влияния свойств бурового раствора при бурении нефтяных скважин винтовым героторным гидравлическим двигателем или вращением бурильной колонны.

Известен керноотборный снаряд, содержащий корпус с верхним переводником и коронкой в нижней части, керноприемник, выполненный в виде трубы и снабженный в верхней части опорой вращения, содержащей корпус с подшипниками и осью, и регулируемой подвеской, содержащей соединенную с корпусом снаряда гайку и стопор, верхний узел герметизации, содержащий пробку, перекрывающую канал, выполненный в оси опоры вращения, узел отделения керна от забоя, включающий гильзу, связанную байонетным соединением с нижней частью керноприемника, и установленные в гильзе подвижные рычажковый и цанговый кернорватели и втулку между ними, нижний узел герметизации в виде разрушаемой диафрагмы, установленной в стакане, соединенном с нижней частью гильзы и подвижно взаимодействующим с расточкой, выполненной в коронке, причем полость керноприемника заполнена изолирующей жидкостью на неводной основе с антифрикционными свойствами и плотностью, меньшей плотности бурового раствора, при этом керноприемник снабжен переливными клапанами, верхний из которых выполнен в виде подпружиненного шарикового клапана, установленного в сквозном радиальном отверстии, выполненном в оси опоры вращения, установленной с возможностью продольного перемещения в резьбовой втулке, взаимодействующей с гайкой и стопором регулируемой подвески, причем в исходном положении шариковый клапан расположен ниже расточки, выполненной в резьбовой втулке и гидравлически соединенной с полостью корпуса сквозными радиальными отверстиями, выполненными в стенке резьбовой втулки, а сверху и снизу шарикового клапана в канавках, выполненных на наружной поверхности оси опоры вращения, установлены кольцевые уплотнительные элементы, между резьбовой втулкой и корпусом опоры вращения расположена пружина сжатия, нижний переливной клапан расположен в гильзе узла отделения керна от забоя и содержит кольцо из эластичного материала, установленное в проточке, выполненной на наружной поверхности втулки и гидравлически соединенной с полостью гильзы сквозными радиальными отверстиями, выполненными в диаметральной плоскости в стенке втулки, причем в исходном положении проточка на втулке расположена ниже сквозных радиальных отверстий, выполненных в диаметральной плоскости в стенке гильзы и гидравлически соединяющих полость гильзы с полостью корпуса, а между верхним торцом рычажкового кернорвателя и нижним торцом керноприемника в гильзе в исходном положении выполнен зазор, величина которого не менее величины расстояния по продольной оси керноприемника между сквозными радиальными отверстиями и верхней кромкой проточки и не более величины расстояния между сквозными радиальными отверстиями и нижней кромкой проточки, в канавках, выполненных на наружной поверхности втулки, установлены кольцевые уплотнительные элементы, в исходном положении верхний из которых размещен над сквозными отверстиями гильзы, средний размещен между сквозными отверстиями гильзы и проточкой втулки, а нижний размещен под проточкой втулки (RU 2362002 C1, 20.07.2009).

Недостатком известной конструкции является неполная возможность повышения надежности, предотвращения аварийных ситуаций и травм персонала при разборке керноприемника вследствие высокой вероятности сохранения пластового давления газа в полости керноприемника при подъеме на поверхность при бурении с отбором изолированного керна (с изоляцией от влияния свойств бурового раствора), в горизонтах скважин, состоящих, преимущественно, из глин, склонных при гидратации к "набуханию", при этом давление газа из полости керноприемника не стравливается из-за образования герметичного "сальника" в зоне эластичной диафрагмы и цангового кернорвателя.

Другим недостатком известной конструкции является то, что за время бурения с отбором керна, с изоляцией от влияния свойств бурового раствора, происходит выдавливание уплотненной пробкой керна (с перекрытием входа в керноприемник) изолирующей жидкости вверх, в полость бурильных труб через уплотнитель из эластомерного материала, установленный в кольцевой канавке корпуса, соединенного резьбой с керноприемником, что не обеспечивает сохранения пластовых параметров керна.

Другим недостатком известной конструкции является размещение нижнего узла герметизации керноприемника, заполненного изолирующей жидкостью, ниже узла отделения керна от забоя, включающего цанговый и рычажковый кернорватели, вследствие этого при отделении керна путем отрыва снаряда от забоя возможно проскальзывание рычажков рычажкового кернорвателя и лепестков цангового кернорвателя по поверхности пропитанного маслом керна, в результате снижается надежность захвата керна цанговым и рычажковым кернорвателями, не исключается возможность выпадания пропитанного маслом керна из керноприемного устройства.

Известен снаряд для отбора керна, включающий корпус с присоединительным переводником, бурильную головку, узел отделения керна от забоя, заглушенную сверху керноприемную трубу, подвешенную с возможностью осевого вращения на подшипнике качения и заполненную изолирующим материалом, при этом внутри керноприемной трубы, центрированной в корпусе шариковыми центраторами, размещен пластиковый вкладыш, заполненный термопластичным изолирующим материалом, подшипник качения накрыт кожухом, образующим колокол, заполненный консистентной смазкой, а узел отделения керна от забоя состоит из корпуса кернорвателей с наружными кольцевыми канавками, образующими с полостью бурильной головки лабиринтное уплотнение, и цангового и рычажкового кернорвателей (RU 2280753 C1, 27.07.2006).

Недостатком известной конструкции является неполная возможность повышения надежности, предотвращения аварийных ситуаций и травм персонала при разборке керноприемника вследствие высокой вероятности сохранения пластового давления газа в полости керноприемника при подъеме на поверхность при бурении с отбором изолированного керна (с изоляцией от влияния свойств бурового раствора), в горизонтах скважин, состоящих, преимущественно, из глин, склонных при гидратации к "набуханию", при этом давление газа из полости керноприемника не стравливается из-за образования герметичного "сальника" в зоне эластичной диафрагмы и цангового кернорвателя.

Это объясняется тем, что при взаимодействии породы с буровым раствором изменяется водородный показатель рН, вследствие этого раствор теряет свою нейтральность по отношению к разбуриваемым породам, шлам и обломки глин "набухают", увеличивая свои размеры и размеры пробки, в результате этого пробка герметично перекрывает сечение керноприемной трубы, ее перемещение становится невозможным из-за препятствующей этому изолирующей жидкости в полости керноприемника, которая не имеет выхода из-за снабжения керноприемника верхним узлом герметизации.

Наиболее близким к заявляемой конструкции является керноотборный снаряд, содержащий трубчатый корпус, верхний переводник, соединенный с верхней частью трубчатого корпуса, нижний переводник, соединенный с нижней частью трубчатого корпуса, через трубчатый корпус прокачивается буровой раствор под давлением, а также содержащий буровую коронку, соединенную с нижним переводником, расположенный внутри трубчатого корпуса керноприемник, выполненный в виде одной или нескольких труб, соединенных между собой, при этом керноприемник содержит в верхней части опору вращения и регулируемую подвеску, в нижней части содержит устройство отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового и рычажного кернорвателей, размещенных в гильзе, соединенной с нижней частью трубы керноприемника, а также содержит нижний узел герметизации, выполненный в виде диафрагмы, перекрывающей полость керноприемника от забоя, в опоре вращения керноприемника установлена резьбовая пробка, перекрывающая полость керноприемника от полости трубчатого корпуса, при этом полость керноприемника между диафрагмой и резьбовой пробкой в опоре вращения заполнена изолирующей жидкостью, а регулируемая подвеска выполнена в виде резьбового трубчатого элемента, герметично изолированного от верхней части трубчатого корпуса, в резьбовом трубчатом элементе выполнены сквозные каналы, предназначенные для прокачки бурового раствора через полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, при этом опора вращения в верхней части керноприемника герметично изолирована от полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, снабжена осевым демпферным устройством и выполнена со сквозными каналами, предназначенными для прокачки через нее части бурового раствора в полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, а диафрагма, перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена выше устройства отделения керна от забоя (RU 2509867 C1, 20.03.2014).

Недостатком известной конструкции является неполная возможность повышения надежности, предотвращения аварийных ситуаций и травм персонала при разборке керноприемника вследствие высокой вероятности сохранения пластового давления газа в полости керноприемника при подъеме на поверхность при бурении с отбором изолированного керна (с изоляцией от влияния свойств бурового раствора), в горизонтах скважин, состоящих, преимущественно, из глин, склонных при гидратации к "набуханию", при этом давление газа из полости керноприемника не стравливается из-за образования герметичного "сальника" в зоне эластичной диафрагмы и цангового кернорвателя.

Это объясняется тем, что при взаимодействии породы с буровым раствором изменяется водородный показатель рН, вследствие этого раствор теряет свою нейтральность по отношению к разбуриваемым породам, шлам и обломки глин "набухают", увеличивая свои размеры и размеры пробки, в результате этого пробка герметично перекрывает сечение керноприемной трубы, ее перемещение становится невозможным из-за препятствующей этому изолирующей жидкости в полости керноприемника, которая не имеет выхода из-за снабжения керноприемника верхним узлом герметизации.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение надежности керноотборного снаряда для отбора изолированного керна, предотвращение аварийных ситуаций и травм персонала при разборке керноприемника за счет сообщения полости керноприемника при развинчивании с продольными пазами керноприемной муфты, керноприемной трубы и с атмосферой для безопасного сброса давления газа в атмосферу.

Сущность технического решения заключается в том, что в керноотборном снаряде, содержащем трубчатый корпус, верхний переводник, соединенный с верхней частью трубчатого корпуса, нижний переводник, соединенный с нижней частью трубчатого корпуса, бурильную головку, соединенную с нижним переводником, расположенный внутри трубчатого корпуса керноприемник, выполненный в виде одной или нескольких керноприемных труб и одной или нескольких керноприемных муфт, причем, по меньшей мере, одна керноприемная муфта и одна керноприемная труба соединены между собой резьбой, а также содержащем в верхней части опору вращения и регулируемую подвеску, а в нижней части - устройство отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового и рычажного кернорвателей, размещенных в гильзе, соединенной с керноприемной муфтой, а также содержащем нижний узел герметизации, выполненный в виде диафрагмы, перекрывающей полость керноприемника от забоя, в опоре вращения керноприемника установлена резьбовая пробка, перекрывающая полость керноприемника от полости трубчатого корпуса, полость керноприемника между диафрагмой и резьбовой пробкой в опоре вращения заполнена изолирующей жидкостью, при этом регулируемая подвеска выполнена в виде резьбового трубчатого элемента, герметично изолированного от верхней части трубчатого корпуса, в резьбовом трубчатом элементе выполнены сквозные каналы для прокачки бурового раствора через полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части бурильной головкой, опора вращения в верхней части керноприемника герметично изолирована от полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, а диафрагма, перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена выше устройства отделения керна от забоя, согласно изобретению в резьбовом соединении керноприемной муфты и керноприемной трубы, на части внутренней резьбы керноприемной муфты, со стороны заходной части внутренней резьбы, выполнены внутренние продольные пазы, на части наружной резьбы керноприемной трубы, со стороны заходной части наружной резьбы, выполнены наружные продольные пазы, причем внутренние продольные пазы на части внутренней резьбы керноприемной муфты и наружные продольные пазы на части наружной резьбы керноприемной трубы расположены по разные стороны относительно срединной части указанного резьбового соединения с возможностью сообщения при развинчивании наружных продольных пазов керноприемной трубы и внутренних продольных пазов керноприемной муфты между собой и с полостью керноприемника.

Выполнение керноотборного снаряда таким образом, что в резьбовом соединении керноприемной муфты и керноприемной трубы, на части внутренней резьбы керноприемной муфты, со стороны заходной части внутренней резьбы, выполнены внутренние продольные пазы, на части наружной резьбы керноприемной трубы, со стороны заходной части наружной резьбы, выполнены наружные продольные пазы, причем внутренние продольные пазы на части внутренней резьбы керноприемной муфты и наружные продольные пазы на части наружной резьбы керноприемной трубы расположены по разные стороны относительно срединной части указанного резьбового соединения с возможностью сообщения при развинчивании наружных продольных пазов керноприемной трубы и внутренних продольных пазов керноприемной муфты между собой и с полостью керноприемника, обеспечивает повышение надежности керноотборного снаряда для отбора изолированного керна, предотвращение аварийных ситуаций и травм персонала при разборке керноприемника за счет сообщения полости керноприемника при развинчивании с продольными пазами керноприемной муфты, керноприемной трубы и с атмосферой для безопасного сброса давления газа в атмосферу при сохранении срединной части резьбового соединения.

Ниже представлен лучший вариант керноотборного снаряда СК-172/100.800, используемого для отбора изолированного керна при бурении нефтяной скважины.

На фиг. 1 изображен керноотборный снаряд с керноприемником, устройством отделения керна от забоя, опорой вращения, регулируемой подвеской, а также с диафрагмой, переводниками, бурильной головкой и центраторами.

На фиг. 2 изображен элемент I резьбового соединения керноприемной муфты с керноприемной трубой.

На фиг. 3 изображен элемент I резьбового соединения керноприемной муфты с керноприемной трубой при неполном развинчивании.

На фиг. 4 изображен разрез Α-A поперек резьбового соединения и пазов керноприемной муфты и керноприемной трубы.

Керноотборный снаряд содержит корпус 1, выполненный из трубчатых модулей 2, 3, каждый из которых соединен резьбами 4, 5 со спиральными центраторами, соответственно 6 и 7, а также 7 и 8, верхняя часть 9 трубчатого корпуса 1 выполнена с резьбой 10 для соединения с центратором 6 и выполнена с кольцевой канавкой 11 для захвата замком элеватора на буровой, а также содержит верхний переводник 12, соединенный резьбой 13 с верхней частью 9 трубчатого корпуса 1, предназначенный для соединения со шпинделем 14 винтового героторного гидравлического двигателя в компоновке низа бурильной колонны, нижний переводник 15, соединенный с нижней частью 16 трубчатого корпуса 1 резьбой 17, по существу, соединенный резьбой 17 с центратором 8, при этом через трубчатый корпус 1 прокачивается буровой раствор 18 под давлением, например, 15÷20 МПа, а также содержит бурильную головку 19, соединенную с нижним переводником 15 резьбой 20, изображено на фиг. 1.

Внутри трубчатого корпуса 1 расположен керноприемник 21, выполненный в виде керноприемных труб 22, 23, 24, при этом керноприемная труба 22 соединена резьбой 25 с керноприемной муфтой 26 и резьбой 27 с керноприемной трубой 23, трубная муфта 28 соединена с керноприемной трубой 23 резьбой 29 и с керноприемной трубой 24 резьбой 30, изображено на фиг. 1.

Керноприемник 21 содержит в верхних частях 6, 9 трубчатого корпуса 1 опору вращения 31 и регулируемую подвеску 32, в нижней части 16 трубчатого корпуса 1 керноприемник 21 содержит устройство 33 отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового кернорвателя 34, размещенного в башмаке 35, и рычажного кернорвателя 36, размещенного в гильзе 37, башмак 35 соединен резьбой 38 с гильзой 37, а керноприемная муфта 26 соединена резьбой 39 с гильзой 37, изображено на фиг. 1.

Керноотборный снаряд содержит нижний узел 40 герметизации, выполненный в виде диафрагмы 41, перекрывающей полость 42 керноприемника 21 от забоя 43, в опоре вращения 31 керноприемника 21 установлена резьбовая пробка 44, перекрывающая полость 42 керноприемника 21 от полости 45 трубчатого корпуса 1, при этом полость 42 керноприемника 21 между диафрагмой 41 и резьбовой пробкой 44 в опоре вращения 31 керноприемника 21 заполнена изолирующей жидкостью 46, например отработанным моторным маслом SAE 10W-40, изображено на фиг. 1.

Регулируемая подвеска 32 керноприемника 21 выполнена в виде резьбового трубчатого элемента 47, герметично изолированного от верхней части 9 трубчатого корпуса 1 при помощи втулки 48 с уплотнителями, в резьбовом трубчатом элементе 47 выполнены продольные сквозные окна 49, предназначенные для прокачки бурового раствора 18 через полость 50 между трубчатым корпусом 1 и керноприемником 21, ограниченную в нижней части 16 трубчатого корпуса 1 бурильной головкой 19, на резьбовой части 51 резьбового трубчатого элемента 46 выполнены продольные пазы 52, а также размещена шлицевая втулка 53, установленная с возможностью перемещения в продольных пазах 52, и две резьбовые втулки 54, 55, установленные на резьбовой части 51 со стороны продольных сквозных окон 49, показано на фиг. 1.

Опора вращения 31 в верхней части 56 керноприемника 21 герметично изолирована от полости 42 керноприемника 21, заполненной изолирующей жидкостью 46, изображено на фиг. 1.

Диафрагма 41, перекрывающая полость 42 керноприемника 21 от забоя 43, закреплена выше по потоку 18 от устройства 33 отделения керна от забоя 43, изображено на фиг. 1.

В резьбовом соединении 25 керноприемной муфты 26 и керноприемной трубы 22, на части 56 внутренней резьбы 57 керноприемной муфты 26, со стороны заходной части 58 внутренней резьбы 57 керноприемной муфты 26 выполнены внутренние продольные пазы 59 (тупиковые, в поперечном сечении - в форме радиуса), на части 60 наружной резьбы 61 керноприемной трубы 22, со стороны заходной части 62 наружной резьбы 61 керноприемной трубы 22 выполнены наружные продольные пазы 63 (тупиковые, в поперечном сечении - прямоугольного профиля), причем внутренние продольные пазы 59 на части 56 внутренней резьбы 57 керноприемной муфты 26 и наружные продольные пазы 63 на части 60 наружной резьбы 61 керноприемной трубы 22 расположены по разные стороны вдоль продольной оси 64 резьбового соединения 25 относительно срединной части 65 указанного резьбового соединения 25 с возможностью сообщения полости 42 керноприемника 21 при развинчивании с наружными продольными пазами 63 керноприемной трубы 22, внутренними продольными пазами 59 керноприемной муфты 26, и с атмосферой 66 (при удалении керноприемника 21 из трубчатого корпуса 1), по существу, только при совпадении указанных пазов 59 и 63 в окружном направлении, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4.

Трубчатые модули 2, 3 корпуса 1, спиральные центраторы 6, 7, 8, а также керноприемные трубы 23, 24 керноприемника 21 выполнены между собой идентичными, показано на фиг. 1.

В полости 42 керноприемных труб 22, 23, 24 керноприемника 21 установлен керноотметчик 67 полноты извлечения керна, выполненный в виде крестообразной в поперечном сечении заглушки, показано на фиг. 1.

Снаряд керноотборный СК-172/100.800 поставляют на буровую в виде сборочных модулей, содержащих: опору вращения 31, регулируемую подвеску 32, устройство 33 отделения керна от забоя, трубчатые модули 2, 3, спиральные центраторы 6, 7, 8, верхнюю часть 9 трубчатого корпуса 1, верхний переводник 12, нижний переводник 15, керноприемные трубы 22, 23, 24, керноотметчик 67, бурильную головку 19.

Перед спуском в скважину на буровой установке производят сборку и подготовку керноотборного снаряда, для чего с помощью хомутов (слайдеров) и элеватора свинчивают нижний переводник 15 с центратором 8 по резьбе 17, свинчивают центратор 8 с трубчатым модулем 3 по резьбе 5, свинчивают трубчатый модуль 3 с центратором 7 по резьбе 4, свинчивают центратор 7 с трубчатым модулем 2 по резьбе 5, затем поднимают элеватором за ребра центратора 6 упомянутую компоновку и свинчивают при помощи машинного ключа бурильную головку 19 по резьбе 20 с нижним переводником 15.

Опускают упомянутую компоновку, содержащую центратор 6 с трубчатым модулем 2, центратор 7, трубчатый модуль 3, центратор 8, нижний переводник 15 и бурильную головку 19 в скважину и фиксируют хомутом на столе ротора, при этом резьбовая часть 10 центратора 6 расположена над столом ротора.

Производят сборку и подготовку модуля керноприемника 21: устанавливают на стол ротора устройство 33 отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового кернорвателя 34, размещенного в башмаке 35, и рычажного кернорвателя 36, размещенного в гильзе 37, на торец гильзы 26 устанавливают диафрагму 41, устанавливают керноотметчик 67 полноты извлечения керна, затем с помощью хомутов (слайдеров) и элеватора на буровой свинчивают керноприемную муфту 26 с керноприемной трубой 23, затем свинчивают трубную муфту 28 резьбой 29 с керноприемной трубой 23 и резьбой 30 с керноприемной трубой 24.

Полость 42 керноприемных труб 23, 24 керноприемника 21 заполняют на 85÷90% объема изолирующей жидкостью 46, например отработанным моторным маслом SАЕ 10W-40.

С помощью хомута и элеватора производят сборку опоры вращения 31 и устройства 33 отделения керна от забоя с трубной муфтой 28 и трубами 23, 24, при этом в опоре вращения 31 керноприемника 21 должна быть установлена резьбовая пробка 44.

Производят регулировку заданного осевого зазора между башмаком 35 кернорвателя цангового 21 и торцом расточки бурильной головки 19, для чего поднимают керноотборный снаряд на элеваторе над столом ротора, производят затяжку резьбовых втулок 54, 55.

С помощью хомута и элеватора производят сборку опоры вращения 31 и регулируемой подвески 32 с резьбовым трубчатым элементом 47.

С помощью хомута и элеватора свинчивают керноотборный снаряд по резьбе 10 с верхней частью 9 трубчатого корпуса 1, верхним переводником 12 и шпинделем 14 винтового героторного гидравлического двигателя.

Керноотборный снаряд работает следующим образом. Бурение с отбором изолированного керна (с изоляцией от влияния свойств бурового раствора) производят включив вращение винтового героторного гидравлического двигателя и скрепленного с ним керноотборного снаряда, с промывкой скважины буровым раствором 18, подаваемым под давлением 15 МПа, с поверхности на забой 43 скважины по колонне буровых труб.

По мере выбуривания керна через керноприемное отверстие цангового кернорвателя 34 керн поступает в рычажный кернорватель 36, отжимает подпружиненные рычаги рычажного кернорвателя 33 и разрывает диафрагму 41.

Изолирующая жидкость 46 - отработанное моторное масло SAE 10W-40 - по мере выбуривания керна противотоком входящему в полость 42 керноприемника 21 керну выдавливается через кольцевой поясок к забою 43 скважины.

Бурение производят до проходки не более длины керноприемной полости 42 трубчатых секций 23, 24 керноприемника 21, прекращают вращение керноотборного снаряда и подачу бурового раствора 18 на забой, после чего отрывом керноотборного снаряда от забоя 43 производят отделение керна от забоя 41 устройством 30 отделения керна от забоя 41 при помощи цангового кернорвателя 34, размещенного в башмаке 35, и рычажного кернорвателя 36, размещенного в гильзе 35.

При этом установленные на осях рычаги кернорвателя 36, контактирующие с цилиндрической поверхностью, связанной с забоем колонны керна, внедряются в керн, а башмак 35 зажимает цангу кернорвателя 21, за счет чего производится отделение керна от забоя.

После подъема керноотборного снаряда отсоединяют шпиндель многозаходного винтового героторного гидравлического двигателя, верхний переводник 13, верхнюю часть 9 трубчатого корпуса 1, снимают верхнюю часть 9 трубчатого корпуса 1, раскрепляя резьбы машинными ключами на буровой.

В резьбовом соединении 25 керноприемной муфты 26 и керноприемной трубы 22 на части 56 внутренней резьбы 57 керноприемной муфты 26 выполнены внутренние продольные пазы 59, на части 60 наружной резьбы 61 керноприемной трубы 22 выполнены наружные продольные пазы 63, причем внутренние продольные пазы 59 на части 56 внутренней резьбы 57 керноприемной муфты 26 и наружные продольные пазы 63 на части 60 наружной резьбы 61 керноприемной трубы 22 расположены по разные стороны вдоль продольной оси 64 резьбового соединения 25 относительно срединной части 65 указанного резьбового соединения 25 с возможностью сообщения полости 42 керноприемника 21 при развинчивании с наружными продольными пазами 63 керноприемной трубы 22, внутренними продольными пазами 59 керноприемной муфты 26 и с атмосферой, по существу, только при совпадении указанных пазов 59 и 63 в окружном направлении.

При этом пластовое давление газа из полости керноприемника безопасно стравливается в атмосферу, по существу, только при окружном совпадении внутренних продольных пазов 59 на части 56 внутренней резьбы 57 керноприемной муфты 26 и наружных продольных пазов 63 на части 60 наружной резьбы 61 керноприемной трубы 22. Затем извлекают керн до выпадания керноотметчика 67, выполненного в виде крестообразной в поперечном сечении заглушки.

Керноотборный снаряд повышает надежность бурения с отбором изолированного керна, предотвращает аварийные ситуации и травмы персонала при разборке керноприемника за счет сообщения полости керноприемника при развинчивании с проточными пазами керноприемной муфты, керноприемной трубы и с атмосферой для безопасного сброса давления газа в атмосферу при сохранении срединной части резьбового соединения.

Керноотборный снаряд, содержащий трубчатый корпус, верхний переводник, соединенный с верхней частью трубчатого корпуса, нижний переводник, соединенный с нижней частью трубчатого корпуса, бурильную головку, соединенную с нижним переводником, расположенный внутри трубчатого корпуса керноприемник, выполненный в виде одной или нескольких керноприемных труб и одной или нескольких керноприемных муфт, причем, по меньшей мере, одна керноприемная муфта и одна керноприемная труба соединены между собой резьбой, а также содержащий в верхней части опору вращения и регулируемую подвеску, а в нижней части – устройство отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового и рычажного кернорвателей, размещенных в гильзе, соединенной с керноприемной муфтой, а также содержащий нижний узел герметизации, выполненный в виде диафрагмы, перекрывающей полость керноприемника от забоя, в опоре вращения керноприемника установлена резьбовая пробка, перекрывающая полость керноприемника от полости трубчатого корпуса, полость керноприемника между диафрагмой и резьбовой пробкой в опоре вращения заполнена изолирующей жидкостью, при этом регулируемая подвеска выполнена в виде резьбового трубчатого элемента, герметично изолированного от верхней части трубчатого корпуса, в резьбовом трубчатом элементе выполнены сквозные каналы для прокачки бурового раствора через полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части бурильной головкой, опора вращения в верхней части керноприемника герметично изолирована от полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, а диафрагма, перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена выше устройства отделения керна от забоя, отличающийся тем, что в резьбовом соединении керноприемной муфты и керноприемной трубы на части внутренней резьбы керноприемной муфты со стороны заходной части внутренней резьбы выполнены внутренние продольные пазы, на части наружной резьбы керноприемной трубы со стороны заходной части наружной резьбы выполнены наружные продольные пазы, причем внутренние продольные пазы на части внутренней резьбы керноприемной муфты и наружные продольные пазы на части наружной резьбы керноприемной трубы расположены по разные стороны относительно срединной части указанного резьбового соединения с возможностью сообщения при развинчивании наружных продольных пазов керноприемной трубы и внутренних продольных пазов керноприемной муфты между собой и с полостью керноприемника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для отбора керна при бурении нефтяных скважин. Технический результат заключается в повышении надежности освобождения от прихвата бурильной головки, корпуса и центраторов керноотборного снаряда, а также повышении надежности разъединения бурильной колонны в месте установки разъединителя керноприемника.

Изобретение относится к способам опробования скважин при поисках и разведке месторождений природных газогидратов. .

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для бурения с отбором керна. .

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

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

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к бурению скважин с отбором керна. .

Изобретение относится к устройствам для бурения с отбором керна и сохранением пластовой среды. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин с отбором герметизированного керна. .

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

Изобретение относится к устройствам для бурения с отбором керна и сохранением пластовой среды. .
Наверх