Керноприемное устройство

Керноприемное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам бурения скважин с отбором керна. Цель изобретения - увеличение объема выноса керна при его контролируемом отборе за счет исключения воздействия на керн осевого гидравлического усилия. Устройство состоит из наружной колонковой трубы 1, керноприемной трубы (КПТ) 2 с промывочными отверстиями 3 упором 4. Внутри КПТ 2 размещено многоступенчатое мерное звено в виде телескопического полого штока, состоящего из телескопических звеньев 5-7. Ниже отверстий 3 и над штоком установлено по оси посадочное гнездо 8 под бросовый шар 9. Между упором 4 и звеном 5 расположена пружина 10. В КПТ 2 выполнены продольные щели 11, через которые звено 5 связано посредством оси 12 с перекрывающим отверстие 3 элементом 13. Элемент 13 установлен концентрично между колонковой трубой 1 и КПТ 2. Звенья 5-7 содержат концевые ограничители 14 разъединения. В звеньях 6 и 7 равномерно по длине на их наружных поверхностях установлены стопоры 15. Высота продольных щелей 11 выполнена большей, чем диаметр отверстий 3. После дохождения устройства до забоя, включения насосов и промывки скважины внутрь бурильной колонны бросают клапан-шар 9, который перекрывает гнездо 8. После того, как звено 7 вступает в соприкосновение с керном, начинает двигаться вверх и элемент 13, постепенно перекрывает отверстие 3. В результате резко возрастает давление в циркуляционной системе, что служит сигналом об определенном заполнении КПТ 2. Затем срезаются верхние стопоры 15 и процесс повторяется вновь. Зная заданное расстояние между парами стопоров 15 и количество поступивших на поверхность сигналов, определяют длину керна в КПТ 2. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М 0ааЯ

Щ Pi3Tllil ПЫ ЧБСИЙЯ „1Б) ;!ОТEiA (21) 4412858/23-03 (22) 18.04.88 (46) 23.12.90. Бюл. М 47 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Укргипрониинефть" (72) Я.В, Кунцяк, Ю, В. Дубленич, А.Н. Мовин, Н,И. Марухняк и А.Г. Мессер (53) 622,243.64(088.8) (56) Патент США hh 3605920, кл. Е 21 В 25/00, опублик. 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 636372, кл. E 21 В 25/00, 1978.

«5U 1615321 А1 в

2 размещено многоступенчатое мерное звено в виде телескопического полого штока, состоящего из,телескопических звеньев 51615321

У Ниже отверстий g и над штоком установкено по оси посадочное гнездо 8 под бросовый шар 9. Между упором 4 и звеном 5 расположена пружина 10. В КПТ 2 выполнены продольные щели 11, через которые звено 5 связано посредством оси 12 с перекрывающим отверстия 3 элементом 13. . Элемент 13 установлен концентрично между колонковой трубой 1 и КПТ 2. Звенья 5-7 содержат концевые ограничители 14 разьединения. В звеньях 6 и 7 равномерно по длине на их наружных поверхностях уста.новлены стопоры 15, Высота продольных щелей 11 выполнена большей, чем диаметр отверстий 3. После дохождения устройства до забоя, включения насосов и промывки скважины внутрь бурильной колонны бросают клапан-шар 9, который перекрывает гнездо 8. После того, как звено 7 вступает в соприкосновение с керном, начинает двигаться вверх и элемент 13, постепенно перекрывая отверстия 3. В результате резко возрастает давление в циркуляционной системе, что служит сигналом об определенном заполнении КПТ 2. Затем срезаются верхние стопоры 15 и процесс повторяется вновь. Зная заданное расстояние между парами стопоров 15 и количество поступивших на поверхность сигналов, определяют длину керна в КПТ 2. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

15

25

Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам для бурения скважин с отбором керна.

Целью изобретения является увеличение объема выноса керна при его контролируемом отборе за счет исключения воздействия на керй осевого гидравлического усилия.

На фиг. 1 изображено керноприемное устройство в положении, когда промывочные отверстия керноприемной трубы не перекрыты, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — A на фиг. 1; на фиг. 3 — керноприемное устройство в положении, когда промывочные отверстия керноприемной трубы перекрыты, общий вид;

Устройство состоит из наружной колонковой трубы 1, керноприемной трубы 2 с промывочными отверстиями 3 и упором 4, Внутри керноприемной трубы 2 размещено многоступенчатое мерное звено, выполненное в виде телескопического полого штока, состоящего из телескопических звеньев 57, а ниже отверстий 3 установлено по оси посадочное гнездо под бросовый клапан— шар 9. Между упором 4 и телескопическим звеном 5 расположена пружина 10, В керноприемной трубе выполнены продольные щели 11, через которые телескопическое звено 5 многоступенчатого мерного звена связано с помощью оси 12 с перекрывающим промывочные отверстия 3 элементом

13. Перекрывающий элемент 13 установлен концентрично между наружной колонковой трубой 1 и внутренней керноприемной трубой 2. Телескопические звенья 5-7 содержат концевые ограничители 14 разьединения. в телескопических звеньях 6 и 7 равномерно по длине на их наружных поверхностях установлены стопоры 15. Высота продольных щелей 11 выполнена большей, чем диаметр промывочных отверстий 3, Устройство работает следующим образом.

Для уменьшения длины первоначального участка бурения, не зарегистрированного на поверхности записью выхода керна, перед спуском инструмента в скважину за счет многоступенчатости мерного звена приводится в соответствие длина телескопических звеньев 5 — 7 с длиной керноприемной трубы 2.

При спуске телескопические звенья 5 — 7 удерживаются концевыми ограничителями

14 разъединения. После дохождения до забоя, включения насосов, промывки скважины внутрь бурильной колонны бросают шар

9, который давлением промывочной жидкости прижимается к посадочному гнезду 8.

При этом перекрывающий элемент 13 нахо-. дится в крайнем нижнем положении, ограниченном упором осей 12 в нижний край продольных щелей 11, а промывочная жидкость свободно проходит через промывочные отверстия 3 керноприемной трубы 2.

Бурение идет при низком давлении.

После того, как телескопическое звено

7 вступает в соприкосновение с керном, дальнейшее углубление скважины сопровождается перемещением многоступенчатого мерного звена и связанного с ним перекрывающего элемента 13 вверх. Это происходит за счет действия осевого усилия керна на днище телескопического звена 7, упора телескопического звена 6 в стопоры

15 телескопического звена 7 и упора телескопического звена 5 в стопоры 15 телескопического звена 6. При этом оси 12 перемещаются вверх вдоль продольных ще1615321

35

50

55 лей 11, а пружина 10 сжимается эа счет контакта с упором 4 и. днищем телескопического звена 5. Такое перемещение продолжается до тех пор, пока пружина 10 не сжимается полностью. При этом вследствие перекрытия промывочных отверстий 3 керноприемной трубы 2 (фиг. 2) резко возрастает давление в циркуляционной системе, что регистрируется и служит сигналом о6 определенном заполнении керноприемной трубы. Поскольку высота продольных щелей

11 выполнена большей, чем диаметр промывочных отверстий 3, то гарантируется полное перекрытие отверстий 3 перекрывающим элементом 13., - В реэультатеупораднищателескопического звена 5 в пружину 10 и через нее в упор 4 возникает осевое усилие, превышающее осевое усилие давления керна на днище телескопического звена 7, вследствие чего устраняются верхние стопоры 15 телескопическго звена 6 или 7 (в данном примере конкретного выполнения устройства в качестве стопоров 15 использованы штифты, разрушающиеся под нагрузкой). Вследствие устранения верхних стопоров 15 телескопическое звено 6 получает возможность свободного перемещения относительно телескопического звена 5 или относительно телескопического звена 7 (в зависимости от того, стопоры какого телескопического звена устранены). Под действием усилия пружины 10 перекрывающий элемент 13 вместе с многоступенчатым мерным звеном перемещается вниз до соприкосновения осей 12 с нижними краями продольных щелей 11. При этом открываются промывочные отверстия 3 керноприемной трубы 2, и давление в циркуляционной системе резко падает.

Теперь упор 4 керноприемной трубы 2 воспринимает все осевое гидравлическое усилие, и при дальнейшем углублении скважины керн свободно заполняет канал керноп рием ной трубы 2, перемещая телескопическое звено 7 относительно телескопического звена 6 (или телескопическое звено 6 относительно телескопического звена 5) до упора в следу.ющую пару стопоров 15. После этого описанный процесс повторяется и длится до тех пор, пока не достигнуто полное наполнение керном канала керноприемной трубы.

Зная заданное расстояние между парами стопоров 15 и количество поступивших на поверхность сигналов, определяют длину керна в керноприемной трубе 2. Не извлекая инструмент из скважины, решают задачу продолжения или прекращения бурения.

Перед следующим долблением стопоры

15 приводят в исходное положение.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает контролируемый отбор керна при полном отсутствии осевого гидравлического усилия на него, что позволяет увеличить обьем выноса керна, сокращает сроки бурения интервалов стволов скважины, Формула изобретения, 1. Керноприемйое устройство, включающее наружную колонковую трубу с долотом, внутреннюю керноприемную трубу с промывочными отверстиями в верхней части, перекрывающий промывочные отверстия элемент с многоступенчатым мерным звеном, установленным в керноприемной трубе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения объема выноса керна при

его контролируемом отборе за счет исключения воздействия на керн осевого гидравлического усилия, оно снабжено посадочным гнездом под бросовый клапан, расположенным по оси во внутренней керноприемной трубе под промывочными отверстиями и над многоступенчатым мерным звеном, а перекрывающий промывочные отверстия элемент установлен концентрично между наружной колонковой трубой и внутренней керноприемной трубой и связан с многоступенчатым мерным звеном осями, проходящими через продольные щели, выполненные в керноприемной трубе, причем высота щелей больше диамера промывочных отверстий, а многоступенчатое мерное звено подпружинено s верхней части и выполнено в виде телескопического полого штока, на наружной поверхности звеньев которого равномерно по длине расположены стопоры, убирающиеся при воздействии осевого усилия со стороны керна.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что стопоры выполнены в виде срезных штифтов.

1615321

Составитель П.Фролов

Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор М.Бланар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3968 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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