Керноприемное устройство
Союз Соаетснин
Соцмалмстмческин
Республик
636372 (61) Дополнительное к авт. свил-ву
2 (22) Заявлено 17.11.72(2)j 1846782/22 08 (5 ) P(Кл.
Е 21 В 25/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Г1рноритет (43) Опубликовано05.12.78.Бюллетень _#_ 45 (45) Дата опубликования описания 06«12.78
Гввудврвтееннжй квинтет
6вввтв Меннет вв fK5 вв делам нзебретеннй н Открьпнй! (53) УДК 622.243. ,64 (088.8)
« (72) Авторы изобретения
H. С, Тимофеев, О. Ю. Вергштей11, М. А, Ве..п1косельский и Р. Б. Вугин
Всесоюзный ордена Трудового Крас11ого Знамени, научно-исследовательский институт буровой техавжа (54) КЕРКОПРИЕМНОБ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к бурению н тяных, газовых и других скважин и направлено на повыыение аффектпвности бурения с отбором керна.
Известно керноприемное устройство, вкпючаю1дее наружную и внутреннюю колонковые трубы, причем на внутренней колонковой трубе имеются контакты, расположенные на расстоянии друг от друга и связанные с электромагнитами, вэаимодействуюшими с клапаном за счет церемешения контактных колец при вхождении керна в грунтоносную трубу (1).
При замыкании цепи клапан перекры» вает поток жидкости и давление повы15 шается, что дает возможность судить о прохождении керна через контакт. Но известное устройство должно иметь источники постоянного тока в условиях высоких давлений, надежные контакты в условиях эашламовывания труб и действие центробежных сил. Все ето делает конструкцию сложной и ненадежной в работе.
Известно также керноприемное устрой ство, вклточаю1нее навужную колонковую трубу с долотом,. внутреннюю керночриемнуто трубу с нес копь киме ярусами отверс тнй В Верхней части и перекрываюц1ий ОтВ, рстня элемент, устанОвпеннь1 и В ке рно приемной трубе j2J. В процессе допбления происходит рос7 давления в цкркупяцпон ной системе H по абсолютной величине
егоro роста предлагается определять величину захода керна.
Однако конструктивное испопне1ше таКоРо устройства требует тарироВкн в зависимости От производительности (п11тража) насосной группы, искажает сигнал прн зашпамованнн керноприемной трубы, при изменении давления ц расхода промывочной жидкости в процессе долбпения.
Таким образом„ ето «устройство не гарантирует надежности В рабо1.е, не дает чет кого сигнала на поверхности о величине
aaxova керна и создает трудности нри расщтнфровке.
636372
Цель изобретения - повышение постоверности получаемого сит нала о заполнэнии керноприемной трубы керно.л эа счет регистрации скачков давления.
Указанная цель достигается тем, что и перекрываюший отверстия элемент выполнен в виде многоступенчатого золотника, установленного с возможностью поочередного перекрытия и открытия каждой пары близлежаших друг к другу ярусов отвер- © стий.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема керноприемного устройства в положении с плунжером, не перекрываюшим
Отверстия на фиг. 2 - плунжер в полоИ женин, перекрываюшем отверстия.
Устройство состоит из наружной колонковой трубы 1, кернопрпемной трубы 2, плиты 3 с калибровочными отверстиями
4, перфорированного патрубка 5 с лвумя ®
pHAQlvfH oTBepcTHA 6 и 7. Вггутри Keрноприемной трубы 2 подвижно размешен перекрываюшнй отверстггя элемент, выполненный в виде многоступенчатого золотника 8.
23
Работа устройства осушествляется следуюшим образом.
Лдя уменьшения "мертвой" зоны (первоначальный участок бурения незарегистрированный на поверхности записью выхода керна) перед спуском инструмента за счет многоступенчатости золотника 8 приводится v. соответстьчге длина внутренних частей устройства с длиногг керноприемной трубы 2.
Я
И процессе спуска за счет дискретности спуско" подьемньгх операцпй золотник перемеп ается по трубе 2 и произвс дит очистку впутрегпгей полости трубы @„ Ф
От посторонггих осадков и шлама.
После спуска инструмспта на забой и включения насосов золотник гидравлическиг.г перепадом устанавггивается в никнем положении в керноприемной трубе 2. ф4
Бурением некоторого участка ствола выбирается мертвая" зона, и золотник вступает в сопрцкосновение с керном.
При дальнейшем бурении золотник по мере поступления керна начинает передвигаться вверх по трубе. 2, периодически перекрывая внутреннюю полость перфорированного патрубка 5 между верхними и нижними отверстиями 6 и 7, Промывочная жидкость проходит (на у черт. показано стрелками) как через регламентированные отверстия 4 плиты
3, так и через отверстия 6 и 7 ро зазору между внутренней поверхностью патрубка и золотником, Суммарная плошадь для проходки жидкости большая, а перепад давления, срабатываемый на этом участке циркуляционного канала, низок. Бурение идет при низком давлении.
При дальнейшем подьеме золотника отверстия 6 и 7 перекрываются.
Промывочная жг!Дкость проходит ТОль ко через регламентированные отверстия
4 плиты 3. Плошадь для прохода жидкости мала, соответственно, растут гидравлические потери. Бурение идет при высоком давлении.
После поступления керна внутрь колонковой трубы определенной длины (задаваемой конструктивно) цикл (падение и рост давления) повторяется.
Таким образом, в результате периодического изменения плошади поперечного сечения канала для прохода промывочной жидкости и, как следствие, периодического изменения давления в циркуляционной системе, мы можем получить четкий сигнал на поверхности для регистрации величины захода керна на записываюших приборах. Перепад давления, срабатываемый в плите 3 с калибровочными отверстиями 4, регламентируется расчетом и подбором соответствуюцгих диаметров минерало-керамических насадок, также рас читы ваютс я ге оме три ческие размеры золотника и патрубка 5.
Процесс регистрации величины захода кергта при такой схеме - циклический и осушествляется на поверхности на диаг рамме записи давления в циркуляционной системе, Величина зашедшего керна определяется длиной одного цикла (задаваемого конструктивно) и пгслом циклов и не зависит от амплптудьг цикла (т.е. не требуется тарировка, исключаются ошибки при зашламовании, при изменении давления и расхода).
Пример. Если длина одного цикла (С)-0,5 м, а число циклов (И )-6, длина мертвой зоньг (д)-0,2 м, то длина керна
=Я+С.8 =0,2+0,5 6=3,2 метра.
Таким образом, предлагаемое керноприемное устройство, снабженное гидравлическим указателем длины керна в колонковой трубе, выгодно отличается от ранее известных.
Формула изобретения
Кернопрггемное устройство, вкгпочаюшее наружную колонковую трубу с долотом, Фиг 2
<Риг. /
Составитель B. Никулин
Техред О. Андрейко Корректор И. Гоксич
Редактор С. Головенко
Заказ 6908/26 Тираж 692 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., n. 4/5
Филиал ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 внутреннюю керноприемную трубу с несколькими ярусами отверстий и верхней части и перекрываюший отверстия элемент, установленный в керноприемной трубе,отличаюшееся тем, у что, с целью повышения достоверности получаемого сигнала о заполнении керноприемной трубы керном за счет регистрации скачков давления, перекрываюший отверстия элемент выполнен в виде мно- 1ф
Гоступенчатого золотника, установленного с возможностью поочередного перекрытия и открытия каждой пары блиэлежаших друг к другу ярусов отверстий.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. A.вторское свидетельство CCCР
76782, кл. Е 21 B 25/00, 1948.
2, Патент США N :3605920, кл. 17546, 1971.