Герметический керногазоотборник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 44I40 0

Сок1з. СоветскИх

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 07.07.71 (21) 1677582/22-3 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.08.74. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 30.05.75 (51) М. Кл. Е 21Ь 49/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243.68 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Алферов и А. А. Печков

Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЧЕСКИ И КЕРНОГАЗООТБОРН ИК

Изобретение относится к устройствам, используемым при газометрии скважин по керну и для опробования вскрываемых скважиной горных пород на нефть и газ, а именно к приборам для герметичного отбора керна из скважин.

Известен герметический керногазоотборник, включающий приводную часть, керноприемную камеру, буровой наконечник, керновательное устройство, нижний и верхний герметизирующие элементы и сильфон.

Целью изобретения является повышение надежности герметизации отобранной пробы с возможностью отделения керн оприем ной камеры от керногазоотборника без нарушения ее герметичности.

Для этого предлагаемый керногазоотборник снабжен втулкой с осевым отверстием, на наружной торцовой поверхности которой установлен сильфон, другой конец которого прикреплен к седлу клапана верхнего герметизирующего устройства, причем осевое отверстие втулки сообщено с внутренней полостью керноприемной камеры и сильфона.

На чертеже показан описываемый герметический керногазоотборник в момент завершения герметизации перед подъемом его ua дневную поверхность, общий вид.

Керноприемная камера состоит из нижнего герметизирующего элемента 1, керновательного устройства 2, керноприемной трубы 3, сепаратора 4, втулки 5, сильфона 6 и верхних герметизирующих элементов, включающих пружину 7, упорное кольцо 8, седло 9 клапг5 на, клапан 10, гайку 11, резиновую шайбу 12 и втулку 13. Приводная часть состоит из бурового наконечника 14, охранной втулки 15, опоры 16, заслонки 17, распорной втулки 18, направляющей втулки 19, трубы 20, штифтов

10 21, переходника 22, втулки 23, шпонкп 24, шпинделя 25. трубы 26. пружины 27, поршня

28, шаров 29, шара 30. трубы 31, nepexogHHка 32 и втул к и 33.

Керноприемпая камера соединена с привод15 ной частью посредством штифтов 21. входящих в продольные пазы «а керноприемной трубе 3, и может быть заменена другой для последующего отбора пробы керна. Втулка 5, осевое отверстие которой защищено от заполнения керном сепаратором 4, одной стороной соединена с керноприемной трубой 3, а другой — с сильфоном 6. На подвижном по отношени1о 1 керноприемно11 Tp) áo 3 KQHHc си 1bфона 6 закреплено седло 9 клапана. Места

25 соединений сильфона 6 с втулкой 5 и седлом

9 клапана уплотнены резиновыми кольцами.

Пружина 7, упираясь одним концом в регулировочную гайку 11, а другим — в седло 9 клапана, через резиновое кольцо прижимает

30 клапан 10 к седлу 9. Через осевос отверстие

441400 втулки 5 внутренняя полость керноприемной трубы соединена с сильфоном 6. Осевое отверстие в клапане 10 закрыто резиновой шайбой

12, прижимаемой втулкой 13.

Керногазоотборник опускается в скважину для отбора керна на бурильных трубах. В процессе отбора керна передача момента вращения от бурильных труб осуществляется через переходник 32, шпиндель 25, втулку 23, через шпоночное соединение последней на переходник 22, далее на трубу 20 и на буровой наконечник 14. Промывочная жидкость при этом поступает на забой скважины через ьнутреннюю полость деталей 32, 28, 25, через отверстия в детали 25, через кольцевое пространство между деталями 23 и 26, через пазы в детали 22, отверстия в деталях 19, 16, 14.

В керногазоотборнике, подготовленном для отбора керна, заслонка 17, на которой укреплен нижний герметизирующий элемент 1 для герметизации входного отверстия керноприемной камеры, отведена к стенке трубы 20 и удерживается в этом положении керноприемной трубой 3.

Буровой наконечник 14 и связанные с ним детали 20, 15, 16, 17, 32, 22, 26, 27, 25, 33 удерживаются в приподнятом по отношению к керноприемной камере положении двумя шарами 29, западающими через отверстия в шпинделе 25 в выточку втулки 33.

Под действием осевого давления, создавае. ого весом деталей керногазоотборника и бурильных труб, пружина 7 и сильфон 6 сжимаются до упора втулки 23 в торец кольца 8 и гайки 11 — в торцовую выточку втулки 5.

В результате этого между клапаном 10 и седлом 9 клапана, соединенным с сильфоном, образуется кольцевой зазор для прохода промывочной жидкости при заполнении керноприемной трубы 3 керном. После того как пройден интервал, соответствующий длине керноприемной трубы 3, бурение прекращается, и для привода в действие нижнего герметизирующего элемента 1 с поверхности в колонну бурильных труб забрасывают стальной шар 30, который после погружения садится на седло поршня 28.

При продолжении прокачки промывочной жидкости под действием гидравлического усилия поршень 28 переместится в нижнее положение. Не прекращая прокачки, керногазоотборник поднимают над забоем. При этом шары 29 западают на поршне 28, разъединяя шпиндель 25 и втулку 33. В результате этого втулка 33 также под действием гидравлического усилия переместится в нижнее положение, увлекая за собой связанные с ней детали 26, 22, 20 и 14. Таким образом, детали 26, 22, 20 и 14 керногазоотборника переместятся в нижнее положение до упора втулки 33 во

5 втулку 23. Момент расчленения керногазоотборника характеризуется падением давления на манометре промывочного насоса, так как при движении вниз втулки 33 открываются отверстия в трубе 31, через которые промывочная жидкость поступает в затрубное пространство.

После расчленения керноприемная труба 3 оказывается приподнятой над заслонкой 17, которая под действием спиральных пружин

1,; опускается на опору 16. В начале же расчленения нижний конец керноприемной трубы выходит из втулки 15, обнажая керновательное устройство 2, а клапан 10 закрывается, так как при этом осевое давление с торца втулки 5 снимается.

Для герметизации керногазоотборник вновь опускается на забой. При этом керноприемная труба опускается на нижний герметизирующий элемент и герметизирует входное отверстие. Затем керногазоотборник поднимается на дневную поверхность. B момент начала подъема клапан 10 под действием пружины 7 садится на седло 9, герметизируя керноприемную трубу, а сильфон может свободно расширяться под действием давления внутри керноприемной камеры. Расширение сильфона заканчивается при упоре гайки 11 в кольцо 8.

Ход сильфона выбирается в зависимости от ожидаемых давления газа и газонасыщенности отбираемого керна. После извлечения из керногазоотборника керноприемная камера устанавливается в вертикальное положение и проколом инъекционной иглой через резиновую шайбу 12 соединяется с устройством для

4р отбора свободного газа и дегазации керна, Предмет изобретения

Герметический керногазоотборник, включающий приводную часть, керноприемную каме4 ру, буровой наконечник, керновательное устройство, нижний и верхний герметизирующие элементы и сильфон, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности герметизации отобранной пробы, он снабжен втулкой с осевым отверстием, на наружной торцовой поверхности которой установлен сильфон, другой конец которого прикреплен к седлу клапана верхнего герметизирующего устройства, причем осевое отверстие втулки сообщено с внутренней полостью керноприемной камеры и сильфона.

441400

1r

12 и

У

7

2411

Z2 о1 г

17

16

Составитель М. Чванова

Текред T. Курилко

Редактор E. Шепелева

Корректоры: В. Дод и E. Давыдкина

Заказ 1220j5 Изд. № 1262 Тираж 565 Подписнос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2