Устройство для нанесения метки на забое в наклонных скважинах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

)

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<,791 928

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.0678 (21) 2623035/22 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.з

Е 21 В 25/16

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 301280,Бюллетень № 48

Датаопубликованияописания 10 01.81 (53) УДК 622. 243. .64(088.8) (72) Авторы изобретения

А.A.Áoäðûõ и В.И.Головин (71) Заявитель

Уральское территориальное геологическое управление

Министерства . еологии РСФСР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ МЕТКИ НА ЗАБОЕ

B НАКЛОННЫХ СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к области горного дела, к средствам для получения ориентированного керна при геологораэведочном бурении.

Известны устройства для отбора ори-5 ентированного керна, содержащие механизм для нанесения метки на керн непосредственно при бурении (1j.

Однако эти устройства ненадежны в условиях, где керн представлен 10 трещиноватыми породами и где его куски могут изменить свое положение в трубе в процессе вращения.

Более совершенны устройства, где метка на керне выбуривается и ориен тируется специальным снарядом перед началом бурения.

Известно такое устройство, содержащее отклонитель, размещенные в от- 20 клонителе:отбурочный снаряд в виде ведущей штанги с шарнирным переходником и породоразрушающим наконечником, разъемное соединение отбурочного снаряда с отклонителем и ориентатоо. 25 2 .

B этом устройстве наблюдаются случаи поломки из-за ненадежной работы разъемного соединения и связанных с этим операций по перемещениЮ отбу- З0

2 рочного снаряда относительно отклонителя.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено опорной пятой с упорным подшипником для передачи осевой нагрузки с ведущей штанги на отклонитель, а также механизм подачи породоразрушающего наконечника. При этом механизм подачи выполнен в виде гидроцилиндра с обратным клапаном в нагнетательном канале, размещенного между разъемным соединением и шарнирным переходником.

Разъемное соединение выполнено в виде байонета с наклонной верхней частью прорезей.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - развертка корпуса механизма соединения; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1> на фиг, 6-8— последовательные положения сопряженного элемента в разъемном соединении.

В отклонитель, состоящий иэ переходника 1, являющегося корпусом механизма соединения, трубы 2 и коронки 3 с ориентатором 4, помещен отбурочный

791928" снаряд, содержащий ведущую штангу 5, палец 6 механизма соединения с двумя симметрично расположенными кулачками

7, соединяющий ведущую штангу 5 с узлом подачи породораэрушающего инструмента, выполненного в виде гидроцилиндра 8 с отверстием 9, перекрытым обратным клапаном 10. Шток поршня 11 имеет продольные пазы, обеспечивающие ему совместно с винтами 12, расположенными в гайке 13 гидроцилиндра 8, продольное без вращения движение в гидроцилиндре. Шток поршня 11 соединен с шарнирным переходником 14, на котором помещен центратор 15, имеющий панели для прохода жидкости. С шарнирным переходником 14, снабженным отвер-1$ стием 16, соединен породоразрушающий инструмент — отбурочная штанга 17 с породоразрушающим наконечником 18.

Упорный подшипник 19 и корпус 20, размещенные на ведущей штанге 5, об- Щ разуют опорную пяту для передачи осевой нагрузки на отклонитель.

Разъемное соединение выполнено в виде байонета, верхняя часть прорезей корпуса 1 поворота наклонена под углом, например, 30

Ф

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройство соединяется с бурильными трубами и опускается в скважину, в процессе спуска не исключается разьединение отбурочного снаряда с отклонителем.

При спуске устройства в необводненных скважинах отбурочная штанга 17 выступает ниже отклонителя, встречаясь с вывалом, уступом или забоем скважины, она входит в трубу 2 отклонителя, при этом основное. усилие воспринимается корпусом 20 упорного подшипника и отклонителем. При спуске 4Q устройства в обводненных скважинах благодаря наличию обратного клапана за счет гидростатичвского давления поршень удерживается в крайнем верхнем положении, и торец наконечника

18 расположен выше торца коронки 3.

Перед постановкой на забой скважины производят соединение отбурочного снаряда с отклонителем.посредством вращения приподнятого над забоем на

30-40 см снаряда с одновременным перемещением и установкой устройства на забой скважин. После чего производят истирание остатков керна при помощи коронки 3 отклонителя. Затем разъединяют отбурочный снаряд с от- 55 клонителем, для чего останавливают вращение отбурочного снаряда, поднимают устройство на 10-20 см от забоя с последующим медленным опусканием и одновременным вращением. бурильных 60 труб в противоположную сторону на один-два оборота для снятия скручивающего момента.

B процессе подъема устройства под, действием давления промывочной жидкости и собственного веса отклоните ля верхняя часть прорезей корпуса байонета 1, наклоненная под углом

30 взаимодействуя с кулачками 7 пальца 6 обеспечивает поворот отклонителя до совмещения прорезей корпуса байонета с кулачками 7 пальца 6, облегчая их вывод при постановке отклонителя на забой скважины (см. фиг. 6-8).

После разъединения корпус упорного подшипника устанавливают на переходники 1 отклонителя и прижимают его к забою скважины весом бурильных труб, улучшая, тем самым, условия эабуривания метки в начальный момент.

Выбуривание ориентирующей метки производят на пониженных оборотах отбурочного снаряда, при этом осевая нагрузка на коронку обеспечивается эа счет прокачивания промывочной жидкости через отверстие 9 под давлением.

Величину осевой нагрузки и время бурения выбирают по величине рабочего давления бурового насоса по таблице, рассчитанной для данного диаметра пор-шня и категории пород. После нанесения метки производят ее ориентацию относительно апсидальной плоскости скважины, подъем устройства и определение апсидального угла скважины

rio ориентатору. Основанием для ориентирования служит желоб на боковой поверхности керна.

Надежность работы устройства в широком диапазоне глубин позволяет получить ориентированный керн на глубинах до 1500 м, в два-три раза снижается расход породораэрушающего инструмента и запасных частей отбурочного снаряда, сокращается время на подготовительные операции по нанесению ориентирующей метки.

Формула изобретения

1. Устройство.для нанесения метки на забое в наклонных скважинах, содержащее отклонитель, размещенные в отклонителе отбурочный снаряд в виде ведущей штанги с шарнирным переходником, разъемное соединение отбурочного снаряда с отклонителем и ориентатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено опорной пятой с упорным подшипником для передачи осевой нагрузки с ведущей штанги на отклонитель, а также механизмом подачи породораэрушающего наконечника.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизм подачи выполнен в виде гидроцилиндра с обратным клапаном в нагнетательном . канале, размещенного между разъемным соединением и шарнирным переходником.

3, устройство по .и. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что разъемное сое динение выполнено в виде байонета с наклонной верхней частью прорезей.

791928

Источники инФормации, принятые но внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

9 488916, кл. Е 21 В 47/024, 09.04.76.

2. Бодрых А.A. и Кармальский Г.К.

Керноскоп КО и кернометр ПТ-1. Практическое руководство по отбору и исследованию ориентированного керна.. НИИГЕО

РСФСР, Уральское ТГУ, Пьввюииская КГПЭ.

Свердловск, 1976, с. 8.

° 791928

Фиг. 6

Фив. У Составитель В,векслер

Редактор Д.Павлова Техред М.Петко Корректор H.нигула раж одписное

ВНИИПИ Государственного кОмитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ПП Патент, г. жгород, ул. роектная,