Устройство для отбора ориентированного керна из наклонных скважин

 

иц 574514

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.03.75 (21) 2111818/03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Ои1 бликовано 30.09.77. Бюллетень № 36 (51) М Кч з Е 21В 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 622.243.64.002. .54 (088.8) ио делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 29.09.77 (72) Автор изобретения

А. А. Бодрых (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОРИЕНТИРОВАННОГО &НА

ИЗ НАКЛОННЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к области производства геологоразведочных работ, а именно к технике отбора ориентированного керна из наклонных бугровых скважин, а также может найти широкое применение при ориентировании печатей и стационарных отклонителей, уста навливаемых на подпятник.

Известны устройства для отбора ориентированного керна в монолитных породах из наклонных скважин, состоящее из колонково10 го набора с кернорвателем и,с помещенным в верхней части набора ориентатором.

Ориентация керна этими устройствами осуществляется относительно стран света или апсидальной плоскости скважины с помощью различных по устройству и принципу действия ориентирующих систем (1).

Недостаток этого устройства заключается и конструктивной сложности и низкой точ ности ориентирования. 20

Известно устройство для отбора ориентированного керна из наклонных скважин, содержащее колонковый набор с кернодержателем, ориентатор и боек (2).

Ориентация керна достигается посредством сбрасывания отвеса с заостренным нижним концом на шайбу ориентатора, жестко связанную с,колонковым, набором, и нанесения на ее поверхности метки, располагаемой со стороны лежачей стенки скважины. Сбрасы- до вание отвеса производится с помощью цаигового разъединителя, привод которого осущсствляется за счет закачивания промывочной жидкости. Транспортировка отвеса и клапана к сбрасывателю происходит черсз бурильные трубы перед ориентированием.

Недостатки этого устройства заключаются в том, что регистратор апсидальной плоскости скважины уcTpoAcTBB кoHcTp)" .TèÂ!10 сложен, конструкция его нс позволяет проводить повторную ориентацию в случаях проскальзывания рвательного кольца по ксрну при его срыве, а в связи с разовой ориентацией ие исключаются случаи недостаточной точности ориентирования.

Цель изобретения — упрощение конструкции, осуществление многократной ориентации и повышение точности ориентирования.

Это достигается тем, что устройство снабжено направляющим патрубком для бойка и установленной под ориентатором перфорированной перегородкой, причем ориентатор выполнен в виде втулки с коиусной расточкой в верхней части, а канал,направляюшего патрубка выполнен с сечением, уменьшающимся сверху вниз.

На чертеже показано устройство для отоора ориентированного керна из наклонных скгажии.

574514

50 -1увствитсльиым элементом рсгистратора иисичальной плоскости скважины устройства является отвес I, выполнен|ный в виде полого стержня. Благодаря наружному сферическому утолщению верхнего конца отнес и1ариирао сочленсн с переходником 2 и помещен в корпус 3, выполненный из стальной трубы. Сочлене ние, имеющее высокую степень свободы, обеспечивает в наклонной скважине установку отвеса в апсидальной плоскости.

Ориентатор устройства выполнен в виде ниппеля 4, снабженного перфорированным днищем и закреплен ной,к верхней части ниппеля винтом 5 сменной втулки 6, имеющей конусную pBcTo÷êó верхнего торца. С верхней частью ниппеля соединяется корпус 3, с нижней — колонковый .набор 7.

Исполнительным органом,,наносящим ориентирующую метку на:конусной расточке сменной втулки ориентатора, служит боек 8, изготавливаемый из стального прутка. Для увеличения срока службы оба конца бойка имеют конусную заточку. Боек является отдельной деталью и входит .во взаимодействие с отвесом и ориентатором только при ориентирова нии керна. Для нанесения ориентирующей .метки на втулке боек сбрасывается через бурильные трубы. Во избежание дезоориентирующих возмущений в момент, входа бойка в канал отвеса, а также для повышения точности ориентирования канал отвеса выполнен ступенчатым, причем часть канала большего диаметра обращена вверх, а меньшего — в низ. Меньший по диаметру отрезок канала определяет;конечную траекторию падения бойка непосредственно перед нанесением ориентирующей метки. Соотношение поперечных размеров нижнего отрезка канала и бойка обеспечивает его беспрепятственное перемещение по каналу и достаточную для нанесения метки скорость падения. Угол заточ ки концов, а также угол скоса конусной расточки торца втулки и расстояние,между пижоним концом отвеса и opHBHTBToipoM выбраны .с расчетом образования ориентирую щей метки,на конусной поверхности втулки в момент контакта с ней острия бойка и соскальзывания его,внутрь ниппеля.

Для отбора образца opHBHTHpoBBIHного керна устройство спускается в скважину без бойка. Бурение скважины устройством производится на оптимальных .режимах, исходя из конкретных геологотехнических условий. В ,процессе бурения промывочная жидкость проходит через канал отвеса и перфорацию днища янппеля. Углублеиис скважины производится на полную или частичную величину нормализованного рейса в зависимост от частоты OBмоподклинивания керна в процесс бурения. После окончания углубления скважины вращение останавливается, и подъемом снаряда вверх керн захватывается ксриорвателем. Производится натяжка снаряда с уси1 1 лием, соответствующим — — — усилия, .необ3 2 ходимого для срыва керна (последнее определяется в процессе бурения или по физикомеханическим свойствам буримых пород). Не срывая керн и не уменьшая, величины усилия натяжения снаряда, через бурильные трубы сбрасывается боек для нанесения ориентирующей метки па втулке.

После нанесения метки производится срыв керна и подъем устройства iHB поверхность.

На поверх ности устройство подвергается узловой разборке: от .ниппеля отвинчивается труба регистратора апсидальной плоскости скважины, колонковый набор укладывается ,на стеллаж или козлы для переноса ориенти,рующей метки с конусной расточки втулки ,на керн.

Технико-экономическая эффективность от применения устройства заключается в снижении стоимости проводимых геологоразведочных работ.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора ориентированного керзона из наклонных скважин, содержащее колонковый набор с кернодержателем, ориентатор и боек, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, осуществления многократной ориентации и повышения точности ориентирования, оно снабжено направляющим патрубком для бойка и установленной под ориентатором перфорированной перегородкой, причем ориентатор выполнен в виде втулки с конусной расточкой в верхней части.

2. Устрой ство по и. 1, отличающееся тем, что KBIHBJI направляющего патрубка выполнен с сечением, уменьшающимся сверху вниз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Казанцев М. И. Кернометрия. Алма-Ата, «Геология», 1971, с. 104 — 118.

2, Авторское свидетельство СССР №486125, Е 21В 7/04, 1971.

574514

Составитель В. Родина

Техред И. Михайлова

Редактор Д. Павлова

Корректоры: Л. Брахнина и Т. Добровольская

Заказ 2202/ I

Подписио.

1ипография, пр. Сапунова, 2

Изд. № 775 Тираж 778

11ПО Госуяарствениого когяитета Совета Министров СССР по делагя изоорстеиий и открытий

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