Устройство для отбора ориентированного «ерна.

Устройство для отбора ориентированного «ерна.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< 825883

Ф, б..-,.—.

" Ф (И) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31. 08. 79 (21) 2811761/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 3004.81. Бюллетень N9 16 (51)М. Кл;

Е 21 В 47/024

Е 21 В 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243.64 (088.8) Дата опубликования описания 30. 04. 81 (72) Авторы изобретения

Ф.A Бобылев,. И.Г. Мальяков и Э.Н. Ш тман

Казахский научно-исследовательский нстигут-" ;:.:.,:минерального сырья

Ч

/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОРИЕНТИРОВАННОГО

КЕРНА.

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к устройствам для отбора ориентированного керна с механической регистрацией положения меток при колонковом бурении наклонных скважин.

Известны устройства для ориентирования керна в течение рейса, со-держащие наружную колонковую трубу, внутреннюю керноприемную трубу с резцом для нанесения меток и устройство для регистрации положения наносимых меток относительно ансидальной плоскости. В таких устройст.вах через определенные промежутки времени фотографируется взаимное положение шарика, находящегося в оксидальной плоскости, и резца (11.

К недостаткам устройств с фотографической рЕгистрацией положения метки следует отнести их дороговизну и сложность обслуживания, необходимость последующего проявления пленки, возможность холостых съемок во время остановки бурового снаряда (так как приводной механизм фотоустройства продолжает работать).

Указанные недостатки отсутствуют .в устройствах с механической регистрацией положения шарика в апсидальной плоскости.

Известно устройство, содержащее наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю керноприемную трубу, связанный с керпоприемной трубой механизм для нанесения метки на керн, перемещаемый действием давления промывочной жидкости, а также о датчик положения апсидальной плос- кости со свободным шариком, пластиной из мягкого металла, и подвижной пятой, передающей давление на шарик (21.

15 K недостаткам этого устройства следует отнести однократность действия, что приводит в случае неудачного нанесения метки к необходимости выполнения дополнительных и дорого20 стоящих спускоподъемных операций для повторного отбора ориентированного керна. Кроме того, когда в процессе бурения керн дробится. на отдельные куски,. единственная метка за рейс

25 не гарантирует ориентированную увязку керна по длине. В результате информативность ориентированного керна резко падает.

Цель изобретения — повышение дос30 товерности ориентирования керна за

825883 счет многократного нанесения и регистрации положения метки на керне.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено механизмом для многократного радиального смещения шарика в датчике,выполненным в виде комплекта коаксиально расположенных цилиндров, прикрепленных к пяте подпружиненными стержнями с храповыми фиксаторами.

Кроме того, для достижения указанной цели храповые фиксаторы выполнены в виде обоймы с подпружиненными толкателями и собачкой, связанными друг с другом поводками с рычажной защелкой.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — датчик в нерабочем положении, частный разрез, на фиг. 3 — храповой фиксатор в различных положениях; на фиг.4 — датчик в момент получения первого отпечатка шарика в апсидальной плоскости, частичный разрез; на фиг. 5 — то же„ в момент получения второго отпечатка, на фиг. б — схема взаимного располо>кения отпечатков шарика в апсидальной плоскости на пластине из мягкого металла и меток на керне, а также образец ориентированного керна.

Предлагаемое устройство содержит внутерннюю невращающуюся в процессе бурения керноприемную трубу 1, которая может перемещаться возвратно-поступательно относительно наружной колонковой трубы 2. С трубой

1 жестко связаны датчик 3 и механизм

4 для нанесения меток.

Датчик (фиг.2) состоит из механизма 5 для радиального смещения свободно перемещающегося шарика 6 и съемной пластины 7 из мягкого металла (например, алюминия) . Механизм 5 содержит подпружиненную пяту 8, несущую на себе несколько, комплект (например, пять) коаксиально расположенных цилиндров 9, входящих один в другой и удерживаемых от падения подпружиненными стержнями 10, которые установлены .с возможностью перемещения их за один цикл на один шаг с помощью двух храповых фиксаторов 11. За один цикл принимается опускание и подъем пяты.

Ее ход ограничивается размером h+S где h — расстояние между нижней плоскостью цилиндров и шариком, а

S — заданная глубина отпечатка шарика на кольце 7 (фиг.2 и 4).

Фиксатор (фиг.3) состоит из обоймы 12, подпружиненных толкателя

13 и собачки 14, удерживаемых от проворота Г-образными шплинтами 15.

На внутренних концах толкателя.и собачки закреплены цилиндрические поводки 16 и 17. В поводок 17 эаче- . канены два шарика 18. Между йими мо>кет проходить с усилием шарик 19, подпружиненный в рычаге 20, которые образуют рычажную защелку, вращающуюся вместе с осью 21. Второй конец рычага установлен с возможностью перемещения совместно с поводком 16.

Устройство работает следующим образом.

При невращающихся трубах 1 и 2 повышают расход промывочной жидкости, в результате возникающего избыточного давления труба 1 перемещается вниз относительно трубы 2

t0 При этом движении механизм 4 (фиг.1) наносит метку на боковой поверхности керна и одновременно в датчике 3, также срабатывающего от избыточного давления жидкости, вдавливается шарик б. в кольцо 7 (фиг.4) на расстоянии R от оси Y-Y. Так как перемещение происходит без вращения труб, шарик в этот момент занимает нижнее положение в апсидальной плоскости. Рычаг 20 фиксатора, находящийся в начале движения вниз в положении, показанном на фиг.За, переходит к мо.менту вдавливания шарика в положение, показанное на фиг.3б. После уменьшения расхода жидкости труба 1 поднимается в исходное положение.

Одновременно механизм 4 отходит от керна, а тяга 8 поднимается в исходное положение,При ее подъеме происходит сброс очередного периферийного

30 цилиндра 9.

Сброс осуществляется следующим образом. Толкатель 13, утапливаясь в обойме 12, с помощью поводка 16 поворачивает рычаг 20 вокруг оси

35 21. При этом шарик 19 поднимает вверх через поводок 17 собачку 14.

Этот подъем осуществляется до тех пор, пока Г-образный шплинт 15 побачки 14 не упрется в опорную поверхность Б. В этот момент шарик

19 утапливается в рычаге 20 и проскакивая между двумя шариками 18, прОисходит мгновенный сброс собачки вниз. Высота подъема отрегулирована так, что собачка выходит из.зу4 ба с небольшим зазором над ним. Рычаг 20 опять переходит в первоначальное положение, показанное на фиг.3а.

Так как жесткости пружин собачки

14 и стержня 10 равны, а величина хода этих элементов различна, то за время выхода собачки из зацепления стержень передвигается на один зуб и фиксируется в новом положении. Периферийный цилиндр механизма

5 падает и сдвигает шарик б к оси

Y-Y датчика на толщину стенки цилиндра.

При новом цикле нанесения метки шарик, находящийся в апсидальной плоскости, вдавливается в кольцо 7 на расстоянии от оси Y-Y (фиг.5).

Кинематика последующих циклов повторяется до сброса последнего из ци65 линдров

825883

Для нанесения на выбуренном и поднятом на поверхность керне нижнего следа апсидальной плоскости скважины по отдельным меткам и соответствующим им отпечаткам шарика на кольце 7 необходимо замерить (например, по часовой стрелке) углы P... Чв между риской на кольце и центрами отпечатков и последовательно отложить их от меток на кусках керна в том же направлении.

Воэможность многократного йанесения ориентированных меток во время

-одного рейса существенно повышает достоверность ориентирования керна и его информативность. В свою очередь, надежной ориентированный керн позволяет разделить сеть буровых скважин, что дает большой экономический эффект.

Формула изобретения

1 ° Устройство для отбора ориентированного керна, содержащее наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю керноприемную трубу, связанный с керноприемной трубой механизм для нанесения метки на керн, перемещаемый действием давления промывочной жидкости, а также датчик положения апсидальной плоскости со свободным шариком, пластиной из. мягкого металла, и подвижной пятой, передающей давление на шарик, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности ориентирования керна за счет многократного нанесения и регистрации положения метки на керне, устройство снабжено механизмом для многократного радиального смещения шарика в датчике, выполненным в виде комплекта коаксиально расположенных цилиндров, прикрепленных к пяте подпружиненными стержнями с храповыми

15 фиксаторами.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что храповые фиксаторы выполнены в виде обоймы с подпружиненными толкателями и

yO,,собачкой, связанными поводьями с рычажной защелкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUA 9 3450216, кл. 175-44, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 188404, K . E 21 B 25/00, 1965 (прототип).

825883 (Риг.

Составитель векслер

Техред Л. Пекарь Корректор Н. Швыдкая

Редактор В. Матюхина

Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2327/23

Филиал ППП "Патент", r. Óæãîðîä, ул. Проектная,4