Керноприемное устройство

 

Союз Соаетснин

Соцмалмстмческин

Республик

636372 (61) Дополнительное к авт. свил-ву

2 (22) Заявлено 17.11.72(2)j 1846782/22 08 (5 ) P(Кл.

Е 21 В 25/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Г1рноритет (43) Опубликовано05.12.78.Бюллетень _#_ 45 (45) Дата опубликования описания 06«12.78

Гввудврвтееннжй квинтет

6вввтв Меннет вв fK5 вв делам нзебретеннй н Открьпнй! (53) УДК 622.243. ,64 (088.8)

« (72) Авторы изобретения

H. С, Тимофеев, О. Ю. Вергштей11, М. А, Ве..п1косельский и Р. Б. Вугин

Всесоюзный ордена Трудового Крас11ого Знамени, научно-исследовательский институт буровой техавжа (54) КЕРКОПРИЕМНОБ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к бурению н тяных, газовых и других скважин и направлено на повыыение аффектпвности бурения с отбором керна.

Известно керноприемное устройство, вкпючаю1дее наружную и внутреннюю колонковые трубы, причем на внутренней колонковой трубе имеются контакты, расположенные на расстоянии друг от друга и связанные с электромагнитами, вэаимодействуюшими с клапаном за счет церемешения контактных колец при вхождении керна в грунтоносную трубу (1).

При замыкании цепи клапан перекры» вает поток жидкости и давление повы15 шается, что дает возможность судить о прохождении керна через контакт. Но известное устройство должно иметь источники постоянного тока в условиях высоких давлений, надежные контакты в условиях эашламовывания труб и действие центробежных сил. Все ето делает конструкцию сложной и ненадежной в работе.

Известно также керноприемное устрой ство, вклточаю1нее навужную колонковую трубу с долотом,. внутреннюю керночриемнуто трубу с нес копь киме ярусами отверс тнй В Верхней части и перекрываюц1ий ОтВ, рстня элемент, устанОвпеннь1 и В ке рно приемной трубе j2J. В процессе допбления происходит рос7 давления в цкркупяцпон ной системе H по абсолютной величине

егоro роста предлагается определять величину захода керна.

Однако конструктивное испопне1ше таКоРо устройства требует тарироВкн в зависимости От производительности (п11тража) насосной группы, искажает сигнал прн зашпамованнн керноприемной трубы, при изменении давления ц расхода промывочной жидкости в процессе долбпения.

Таким образом„ ето «устройство не гарантирует надежности В рабо1.е, не дает чет кого сигнала на поверхности о величине

aaxova керна и создает трудности нри расщтнфровке.

636372

Цель изобретения - повышение постоверности получаемого сит нала о заполнэнии керноприемной трубы керно.л эа счет регистрации скачков давления.

Указанная цель достигается тем, что и перекрываюший отверстия элемент выполнен в виде многоступенчатого золотника, установленного с возможностью поочередного перекрытия и открытия каждой пары близлежаших друг к другу ярусов отвер- © стий.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема керноприемного устройства в положении с плунжером, не перекрываюшим

Отверстия на фиг. 2 - плунжер в полоИ женин, перекрываюшем отверстия.

Устройство состоит из наружной колонковой трубы 1, кернопрпемной трубы 2, плиты 3 с калибровочными отверстиями

4, перфорированного патрубка 5 с лвумя ®

pHAQlvfH oTBepcTHA 6 и 7. Вггутри Keрноприемной трубы 2 подвижно размешен перекрываюшнй отверстггя элемент, выполненный в виде многоступенчатого золотника 8.

23

Работа устройства осушествляется следуюшим образом.

Лдя уменьшения "мертвой" зоны (первоначальный участок бурения незарегистрированный на поверхности записью выхода керна) перед спуском инструмента за счет многоступенчатости золотника 8 приводится v. соответстьчге длина внутренних частей устройства с длиногг керноприемной трубы 2.

Я

И процессе спуска за счет дискретности спуско" подьемньгх операцпй золотник перемеп ается по трубе 2 и произвс дит очистку впутрегпгей полости трубы @„ Ф

От посторонггих осадков и шлама.

После спуска инструмспта на забой и включения насосов золотник гидравлическиг.г перепадом устанавггивается в никнем положении в керноприемной трубе 2. ф4

Бурением некоторого участка ствола выбирается мертвая" зона, и золотник вступает в сопрцкосновение с керном.

При дальнейшем бурении золотник по мере поступления керна начинает передвигаться вверх по трубе. 2, периодически перекрывая внутреннюю полость перфорированного патрубка 5 между верхними и нижними отверстиями 6 и 7, Промывочная жидкость проходит (на у черт. показано стрелками) как через регламентированные отверстия 4 плиты

3, так и через отверстия 6 и 7 ро зазору между внутренней поверхностью патрубка и золотником, Суммарная плошадь для проходки жидкости большая, а перепад давления, срабатываемый на этом участке циркуляционного канала, низок. Бурение идет при низком давлении.

При дальнейшем подьеме золотника отверстия 6 и 7 перекрываются.

Промывочная жг!Дкость проходит ТОль ко через регламентированные отверстия

4 плиты 3. Плошадь для прохода жидкости мала, соответственно, растут гидравлические потери. Бурение идет при высоком давлении.

После поступления керна внутрь колонковой трубы определенной длины (задаваемой конструктивно) цикл (падение и рост давления) повторяется.

Таким образом, в результате периодического изменения плошади поперечного сечения канала для прохода промывочной жидкости и, как следствие, периодического изменения давления в циркуляционной системе, мы можем получить четкий сигнал на поверхности для регистрации величины захода керна на записываюших приборах. Перепад давления, срабатываемый в плите 3 с калибровочными отверстиями 4, регламентируется расчетом и подбором соответствуюцгих диаметров минерало-керамических насадок, также рас читы ваютс я ге оме три ческие размеры золотника и патрубка 5.

Процесс регистрации величины захода кергта при такой схеме - циклический и осушествляется на поверхности на диаг рамме записи давления в циркуляционной системе, Величина зашедшего керна определяется длиной одного цикла (задаваемого конструктивно) и пгслом циклов и не зависит от амплптудьг цикла (т.е. не требуется тарировка, исключаются ошибки при зашламовании, при изменении давления и расхода).

Пример. Если длина одного цикла (С)-0,5 м, а число циклов (И )-6, длина мертвой зоньг (д)-0,2 м, то длина керна

=Я+С.8 =0,2+0,5 6=3,2 метра.

Таким образом, предлагаемое керноприемное устройство, снабженное гидравлическим указателем длины керна в колонковой трубе, выгодно отличается от ранее известных.

Формула изобретения

Кернопрггемное устройство, вкгпочаюшее наружную колонковую трубу с долотом, Фиг 2

<Риг. /

Составитель B. Никулин

Техред О. Андрейко Корректор И. Гоксич

Редактор С. Головенко

Заказ 6908/26 Тираж 692 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., n. 4/5

Филиал ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 внутреннюю керноприемную трубу с несколькими ярусами отверстий и верхней части и перекрываюший отверстия элемент, установленный в керноприемной трубе,отличаюшееся тем, у что, с целью повышения достоверности получаемого сигнала о заполнении керноприемной трубы керном за счет регистрации скачков давления, перекрываюший отверстия элемент выполнен в виде мно- 1ф

Гоступенчатого золотника, установленного с возможностью поочередного перекрытия и открытия каждой пары блиэлежаших друг к другу ярусов отверстий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. A.вторское свидетельство CCCР

76782, кл. Е 21 B 25/00, 1948.

2, Патент США N :3605920, кл. 17546, 1971.