Способ ориентации керноскопаи устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю 804821

Союз Советскик

Социалис гическнк

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид ву— (22) Заявлено 19.02.79 (21) 2726821/22-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 В 47/02.Гееударстеенный квинтет

СССР

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.О2.81 (53) УДК 550.83 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. Ф. Рындин и К. М. Кичигин (71) Заявитель

Бурятское геологическое управление (54) СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ КЕРНОСКОПА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике буровых работ, в частности .к способу ориентации керноскопа путем получения отпечатка мениска на ориентирующем стержне, и устройству для его осуществления и может быть использовано при поиске месторождений полезных ископаемых.

Известен способ ориентации керноскопа путем получения отпечатка мениска за счет введения стального стержня в жидкостный ориентатор керноскопа, заключающийся в том, что стержень предварительно выдержи- 1о вают 15 — 20с в 3%-ном растворе медного купороса, а затем помещают в ориентатор с 1,5 — 3,0%-ным раствором медного купороЩ.

Недостатком данного способа является то, что стальной стержень при сборке ориентатора помещается в активную жидкость (медный купорос) и на нем сразу же начинается отложение меди из раствора, поэтому требуется значительная затрата времени на получение незатушованного мениска. Такое устройство может быть применено только на глубину скважин до 500м.

Наиболее близким к предлагаемому является способ ориентации керноскопа за счет

2 введения медного купороса в жидкостный ориентатор керноскопа, заключающийся в том, что медный купорос размещают в эластичной оболочке, например желатиновой капсуле центробежных сил вибрационного воздействия на нее при периодическом чередовании вращения и остановок керноскопа.

Для осуществления способа используют жидкостный ориентатор керноскопа, содержащий корпус с камерой для дистиллированной воды, эластичную разъемную капсулу с раствором медного купороса, стальной стержень с фиксатором и продольной ряской, . соответствующей нулевой точке керноскопа, герметизирующую манжету 2) .

Однако при этом способе рабочую концентрацию активного раствора готовят на забое перед выбуриванием пилот-скважины за 10 — 15 мин до непосредственной фиксации

его уровня на стальном стержне. Для этого ориентатору в течение 8 — 10 мин сообщают вращение с периодическими остановками.

Затрата времени на получение отпечатка мениска составляет 20 — 60 мин в зависимости от глубины скважины; причем этот способ непригоден при бурении на глубину свыше

1000 м. Использование эластичной капсулы

804821

4$

so

$$ с отверстиями предохраняет активный раст-вор от интенсивного растворения, но не защи- щает стержень от отложения меди на нем в процессе спуско-подъемных операций и бурения пило-скважины. Для получения достаточно четкого мениска требуется дополнительная фиксация во времени.

Цель изобретения — сокращение затрат времени на измерение и ориентацию, повышение четкости получаемых отпечатков менисков и использование нового, ранее неизвестного для этих целей, устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве чувствительного элемента используют водный раствор медного купороса с концентрацией 0,15 — 0,50% и помещают этот раствор в стальную камеру с внутренним защитным покрытием из инертного материала, например из полиэтилена, который является составным элементом предлагаемого устройства для осуществления этого способа содержащего сухарь для предотвращения от проворота ориентирующего стержня вдоль оси, прорези на ориентирующем стержне под рычаги фиксации, клиновой ползун с пазами, при этом ориентирующий стержень выполнен с продольными шпоночными пазами под винт-фиксатор, а манжета — с внутренними кольцевыми выступами.

Величины выбранных предельных концентраций раствора медного купороса являются оптимальными, при которых достигается повышенная четкость получаемых менисков на ориентирующем стержне устройства.

В этом случае происходит электрохимическая реакция между железом (стального стержня), которое вытесняет медь из водного раствора медного купороса, имеющий голубой цвет, по реакции Fe + СиЬо,ч = Си +

+ FeSO„. Выделяющаяся медь желтого цвета откладывается на стальном стержне устройства, образуя четко выреженный отпечаток мениска.

Ориентирующий стержень при спуске устройства и бурении скважины изолирован от активной жидкости уплотняющей резиновой манжетой с внутренними кольцевыми выступами, а при окончании рейсовой уходки непосредственно перед получением мениска вводится в камеру под осевым воздействием керна и гидростатического давления промывочной жидкости, причем стержень попадает сразу же в активный раствор медного купороса.

Для получения четко выраженного от-, печатка мениск на рабочей поверхности ориентирующего стержня достаточно 10 — 15 минутной выдержки стержня в камере с раствором медного купороса.

Пример. В камеру устройства емкостью

37мл помещают 8мл 0,15%-ного водного раствора медного купороса (голубого цвета), затем камеру навинчивают на корпус устройства и устройство устанавливают стационарно под углом 45 . Нажатием на клино4 вой ползун до упора вводят стальной стержень в камеру с раствором. В этом положении выдерживают 10 — 15 мин при 10 — 12 С.

Для проверки возможности появления ложного мениска поворачивают устройство вдоль оси по часовой стрелке на 90 и выдер.живают дополнительно 10 — 15 мин. После этого камеру снимают с корпуса устройства.

В результате на стальном стержне получается только один четко выраженный мениск, без видимых следов ложного мениска.

$о На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, когда ориентирующий стержень находится в первоначальном исходном положении; на фиг. 2 — ориентирующий стержень, введенный в камеру с раствором медного купороса.

Устройство содержит камеру 1 с раствором медного купороса 2, корпус 3, резиновую манжету 4 с внутренними кольцевыми выступами, ориентирующий стержень 5 со шпоночными пазами 6 и 7 для винта-фикса2р тора 8 и сухаря 9, а также с прорезями 10 под рычаги фиксации 11, прижимаемые плоскими пружинами 12, клиновой ползун 13 с пазами 14 под рычаги фиксации, винт 15 крепления ориентатора к внутренней верноприемной трубе.

Устройство работает следующим образом.

В процессе берения керн входит в керноприемную трубу или грунтоноску и при окончании рейсовой уходки под осевым воздействием, а также гидростатического давор ления промывочной жидкости нажимает на клиновой ползун 13 и перемещает его вверх на величину шпоночного паза 7, в которой размещен сухарь 9, при этом ползун клиновой частью выталкивает из прорезей 10 рычаги фиксации 11, прижимаемые плоскими пружинами 12, высвобождает ориентирующий стержень 5, который под действием ползуна продвигается вверх до тех пор, пока рычаги фиксации не войдут в пазы 14 ползуна. Верхний рабочий конец ориентирующего стержня при этом вводится в камеру 1 с активной жидкостью 2, равномерно смачиваясь ею.

После окончания рейсовой уходки выключают вращение бурильной колонны и дают

10 — 15 минутную выдержку для получения мениска независимо от глубины скважины.

Указанное время выдержки достаточно, чтобы на рабочей поверхности ориентирующего стержня появился четко выраженный мениск; причем исключается образование ложных и затушованных менисков, так как за это время активный раствор полностью истощается, расходуясь на получение желаемого мениска. Уплотняющая резиновая манжета 4 с внутренними кольцевыми выступами предохраняет камеру 1 с раствором от проникновения в нее промывочной жидкости.

Винт-фиксатор 8 входит в шпоночный паз 6 и удерживает стержень 5 в крайнем нижнем

804821

1О

Формула изобретения

Фиг, / его положении, а также от проворота его вдоль оси.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет сократить затраты времени на специальный спуск устройства за счет совмещения ориентирования с бурением скважины и получения отпечатка мениска на стержне в 2 — 4 раза быстрее по сравнению с известным, а также использовать данный способ и устройство при бурении скважины до 2000 метров и более.

1. Способ ориентации керноскопа путем получения отпечатка мениска на ориентирующем стержне жидкостного ориентатора керноскопа, заключающийся в соприкосновении в камере ориентирующего стержня с чувствительным элементом, в качестве которого используют раствор медного купороса в воде, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат времени на измерение и ориентацию и повышения четкости получаемых отпечатков менисков, непосредственно перед получением отпечатка мениска ориентирующий стержень вводят в камеру под осевым воздействием керна и гидростатического давления промывочной жидкости, при этом в качестве чувствительного элемента используют раствор медного купороса 0,15 — 0,50 /Оной концентрации.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее корпус, ориентирующий стержень, фиксатор, манжету, отличающееся тем, что, оно содержит сухарь для предотвращения от проворота ориентирующего стержня вдоль оси, прорези на ориентирующем стержне под рычаги фиксации, клиновой ползун с пазами, при этом ориентирующий стержень выполнен с продольными шпоночными пазами под винт-фиксатор, а манжета — с внутренними кольцевыми выступами;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бодрых А. А. и Кармальский Г. К. Керноскоп КО и кернометр ПТ вЂ” 1. Свердловск, 1970, с. 18.

2. Авторское свидетельство СССР № 356347, кл. Е 21 В 47/02, 1970 прототип).

804821

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Стремоухова

Редактор М. Петрова Техред А. Бойкас

Заказ 1072/47 Тираж 638

Корректор Л. Иван

Подписное