Устройство для ориентированного отбора керна

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.11.77 (21) 2539592/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.2

Е 21 В 25/00

Е 21 В 49/00

Государстввнный квинтет

СССР по делам изоорвтвннй н открытий

Опубликовано 05.12.79. Бюллетень, № 45

Дата опубликования описания 15.12.79 (53) УДК 622.243. .64.05 (088.8) А. И. Димитращук, Г. Г. Семак, А. А. Базилевич, В. А . Джердж, Я. В. Огар и В. И. Шимечко (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники и Львовская геологическая экспедиция треста "Киевгеология" (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННОГО ОТБОРА КЕРНА

Йзооретение относится к области горного дела и предназначеHO для колонкового геологоразведочного бурения с отбором керна.

Известны устройства для ориентированного отбора керна, содержащие керноприемные трубы с маркирующим элементом и с механически управляемым механизмом ориентации керноприемной трубы (1).

Точность ориентации керна в указанных устройствах в значительной степени уменьшается с увеличением длины колонны бурильпь х труб.

Указанный недостаток устранен в устройстве для ориентированного отбора керна с гидравлически управляемым механизмом ориентации керноприемной трубы в момент отрыва керна.

Это устройство содержит корпус с каналом для нагнетания жидкости, закрепленную в корпусе иа подшипниках неврагцаю цуюся керноприем нук> трубу с резцом для нанесения метки на поверхность керна, а также механизм определения ориентации керноприемной трубы в момент отрыва керна ()T породы, выполненный в виде дистанционного управляемого гидравлическим давлением механизма защемления и вдавливания свободно размещенного шарика в деформируемую поверхность торца сопряженной с ним детали (2). При применении

5 этого устройства для получения отпечатка на деформируемой поверхности перед каждым рейсом устанавливают новую деформируемую пластину из мягкого металла, при этом вдавливание маркирующего шарика производят следующим смещением поршня предварительно закрепленного на срезаемых штифтах поршня, для чего в снаряд сбрасывается дополнительный шарик, перекрывающий нагнетательный канал в поршне. В случае зашламования нагнетательного канала в поршне и его последующего смещения на деформируемой поверхности может быть получен ложный отпечаток не— соответствующей положению апсидальной плоскости скважины.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства за счет предотвращения случайного c ãî срабатывания в результате запгламования нагнетательного канала.

702154

Указанная цель достигается тем, что в устройстве деформируемая поверхность торца сопряженной с шариком детали выполнена в виде эластичной мембраны, а механизм защемления и вдавливания шарика выполнен в виде взаимодействующего с шариком подпружиненного нормально закрытого дросселирующего клапана в нагнетательном канале корпуса.

На фиг. изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1 с нагнетательным каналом 2. Внутри корпуса 1 размещена керноприемная труба 3 на подшипнике 4, на конце которой закреплен башмак 5, внутри которого смонтирован кернорватель 6. Для нанесения метки на керн в цанговый кернорватель впаян резец 7. Во избежа ние проворота цангового кернорвателя в башмак 5 впаяны штифты 8. Между керноприемной трубой 3 и подшипником 4 расположен механизм определения ориентации, состоящий из корпусной втулки 9, на которой крепится масляная камера 10.

Внутри масляной камеры помещена подвижная втулка 11 с беговой дорожкой для шарика 12. Подвижная втулка 11 поджата пружинами 13 и связана с дросселирующим клапаном 14 посредством тяг 15. Верхняя часть масляной камеры заканчивается эластичной мембраной 16, защищенной кожухом 17 от абразивного износа промывочной жидкостью. В корпусе 1 имеется выточка, которая расположена чуть ниже дросселирующего клапана 14. Выше шаровой подвески 3 размещено седло 18 под шар 19.

Устройство работает следующим обра-зом.

После призабойной промывки в бурильные трубы забрасывается шар 19, который при посадке на седло 18 перекрывает доступ промывочной жидкости в керноприемную трубу 3. Промывочная жидкость через промывочные каналы попадает в межтрубное

- "- "пространство и создает осевое давление на дросселирующий клапан 14. Под действием

-этого давления клапан опускается вниз вместе с втулкой 11, освобождая шарик 12 от фиксации мембраной 16 и открывая нагнетательный канал. При наличии незначительного наклона ствола, который практически имеется в каждой скважине, шарик 12 займет нижнее положение в апсидальнойплоскости скважины. На керн, поступающий в неподвижную керноприемную трубу 3 через цанговый кернорватель 6, будет наноситься сплошной след, оставляемый резцом 7. Это делается с целью возможности восстановить ориентацию всего керна, если он будет поступать кусками. Перед отрывом керна вращение устройства прекращается. После нескольких минут интенсивной промывки насосы выключают. Подвижный дросселирующий клапан 14 освободится от осевого давления промывочной жидкости и вместе с подпружиненной втулкой 11 поднимается вверх. Шарик 12 окажется зажатым втулкой 11 и эластичной мембраной 16 в нижнем положении апсидальной плоскости скважины. Далее производится плавный отрыв керна от забоя и подъем устройства на поверхность, Положение шарика 12 отмечают на последнем куске керна, зажатом в цанговом кернорвателе. После замера известными способами угла и азимута искривления скважины в пробуренном интервале можно определить естественную ориентацию керна.

Предложенное устройство может быть применено с серийными керноотборными снарядами с невращающейся керноприемной трубой, оно более точно определяет углы падения и азимуты направления падения пород, что позволяет при меньшем количестве разведочных скважин обнаружить перспективную нефтегазоносную структуру, составить более точно структурную карту и проекты разбуривания месторождения, более точно производить подсчет запасов полезных ископаемых.

Формула изобретения

Устройство для ориентированного отбора

30 керна, содержащее корпус с каналом для нагнетания жидкости, закрепленную в корпусе на подшипниках невращающуюся керноприемную трубу с резцом для нанесения. метки на поверхность керна, а также механизм определения ориентации керноприемной трубы в момент отрыва керна от породы, выполненный в виде дистанционного управляемого гидравлическим давлением механизма защемления и вдавливания свободно размещенного шарика в деформируе40 мую поверхность торца сопряженной с йим детали, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет предотвращения случайного его срабатывания в результате зашламования нагнетательного канала, деформируемая поlS верхность торца сопряженнои с шариком детали выполнена в виде эластичной мембраны, а механизм защемления и вдавливания шарика выполнен в виде взаимодействующего с шариком подпружиненного норs0 мально закрытого дросселирующего клапана в нагнетательном канале корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шамшев Ф. A. и äð. Разведочное бурение. М., ГНТИ, 1958, с. 430.

2. Авторское свидетельство О.СР ,¹ 188404, кл. E 21 В 25/00, 1966 (прототип).

702154

16

Составитель В. Акслер

Редактор Л. Гамбург Техред О. Луговая Корректор М. Вигула

Заказ 7560 34 Тираж 657 Поднисное

II,Н И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4