Изобретение относится к горному делу, в маетности к технике бурения
геологоразведочных скважин с отбором vкернап.
| Известны колонковые снаряды для {бурения с созданием местной приза-
бойной циркуляции, содержащие поро- , ;доразрушающий инструмент, эжектор-
ный насос, делитель потока и керно- ;приемМую трубу с продольными канала-
,ми, размещенными по ее периферии, Iчасть которых сообщена с диффузором
|эжекторного насоса, а другая часть - |с нагнетательной камерой делителя потока.
Недостатком известных устройств Является невозможность раздельной
подачи в полость керноприемной трубы
промывочной жидкости и реагенте, изо1-
лирующего керн от промывочной жидко-, сти„
Известен колонковый снаряд, со- I держащий корпус с породоразрушающим ,
инструментом, установленные в корпу- се керноприемную трубу с захватной |
головкой, кернорвательные элементы и камеру с изолирующим керн составом,
сообщающуюся с керноприемной трубой периферийными подводными каналами, и вытеснитель.
Недостатком известного колонкового снаряда является то, что в процессе
отрыва от массива и подъема на поверхность керн не предохранен от
разрушающего воздействия окружающей
VI
ел
8
ю
среды, вследствие чего снаряд ненадежен в работе.
Цель изобретения - повышение надежности . . .
Повышение надежности работы снаряда
заключается во всесторонней изоляции керна быстротвёрдеющим полимером
и отрыве керна плунжерными клиновыми рваТёлънымй элементами.
Поставленная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержащем
корпус с породоразрушающим инструментом , установленные в корпусе
керноприемную трубу с захватной головкой , кернорвательные элементы и
камеру с изолирующим керн составом, . сообщающуюся с керноприемной трубой
периферийными подводными кана/шми, и вытеснитель,. керноприемная(груба
выполнена с радиальными каналами в нижней части, а кернорвательные элементы
выполнены в виде плунжер.ов, размещенных в радиальных каналах керноприемной трубы, сообщающихся
с подводными каналами, при этом вы-: тёснитель установлен в корпусе над
керноприемной трубой и выполнен в виде пары поршней, соединенных трубопроводом
с перепускным каналом, имеющим седло под сбросовый клапан и радиальный выход между поршнями , а
пространство корпуса между вытесни- телем и керноприемной трубой заполнено
жид костью в объеме, равном суммарному объему подводных каналов,
вытеснитель снабжен шлипсом для соединения с захватной головкой и выступает
для взаимодействия с овершотрм. . На фиг. 1 показан снаряд в процес -
се бурения, общий вид, продольный разрез (стрелками указано направление
движения жидкости); на фиг.2 ,- .то ; же, в процессе захвата керна; на :
фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг. k - сечение Б-Б на фиг.1;., на
фиг. 5 - фрагмент аксонометрической проекции полости снаряда при обволакивании керна полимером.
Колонковый снаряд содержит корпус
1с продольными подводными каналами ,
2для прохода промывочной жидкости к забою скважины, сообщающимися посредством
выходных отверстий 3 с полостью корпуса i и перекрытыми крышками . ;
На наружной поверхности наружной трубы 1 между каналами 2 также вдоль
образующих цилиндра расположены подводные каналы-емкости 5 для отверждаю5
0
щего реагента 6, перекрытые с обоих
концов крышками 7 и сообщенные выходными отверстиями 8 с полостью корПу
. са 1, выполненными нике отверстий 3 на определенную величину,зависящую
от размеров емкости между головкой 9 керноприемной трубы 10 и нижним поршнем
11 вытеснителя. Вытеснитель так0 же включает верхний поршень 12 и соединяющий
их перфорированный трубопровод 13 с перепускным каналом 1, имеющим седло 15 под сбросовый клапан
16. При этом отверстия 3 размещены между поршнями 11 и 12. Верхний поршень 12 вытеснителя имеат
кольцевую захватную головку 17 для взаимодействия с овершотом, а нижний
поршень 11 - шлипс 18 для соединения с захватной головкой 19 на верхнем
торЦе переходника 20 керноприемной трубы 10. Переходник 20 имеет выточку
21 , в которую открыты каналы 22 из полости керноприемной трубы 10,
5 снабженные обратным клапаном 23. Полость выточки 21 сообщена с затруб-
ным пространством отверстиями 2k в корпусе 1 между подводными каналами
2 и 5. . - , - , i о I . :
Верхние крышки 7 каналов 5 осна- .
щены штоками 25 для удерживания J поршней 2б ниже отверстий 8. В нижний
радиальных отверстиях, сообщающих полости каналов 5 с полостью наружной
трубы 1 между нижним торцом кернопрй1 емной трубы 10 с верхним торцом колонкового
долота 27, размещены рватель-J ные клиновые элементы 2И в виде
жеров с каналами 29 на боковых поверхностях . Керноприемная труба 10
заключена в эластичный рукав 30, на ее внутренней поверхности выполнены ,
наклонные винтовые пазы-31. Вытесни5 тель -стопорится в крайнем верхнем
положении срезным штифтом 32 и об его поршня 11 и 12 и переходник 20 j
снабжены уплотнительными кольцами 33 i В полости керноприемной трубы, 10
0: размещают гильзу З из провощенной бумаги (фиг.5). На свободных участ-
ках снаружи корпуса 1 между каналами 2 над каналами 5 прикреплены лопасти
35 для турбулизации восходящего по-
с тока промывочной жидкости и улучшения
условий очистки забоя, В емкости. м@ж- ду переходником 20 керноприемной
трубы 10 и поршнем 11 размещен заранее определенный объем промывочной.
5
0
10
.15
жидкости 36 на нефтяной основе для -
выдавливания реагента 6 из каналов, 5. Колонковый снаряд работает следующим ОбраЗОМ. . .:..-;...
Перед спуском снаряда в скважи-, ну из каналов 5 извлекаются верхние :
и нижние крышки 7 и резиновые поршни 26, а рвательные элементы 28 утапливаются
в каналы 5 До упора..Затем устанавливаются нижние крышки 7 и закрепляются штифтами, а в получив-
шиеся/емкости каналоа 5 заливается реагент (например, Хайсел-ОН ТА 1,
являющийся гидрофильнымотверждающим полимером), куда затем опускаются
поршни 26 и устанавливаются верхние крышки 7 со штоками 25, также закрепляющиеся штифтами
.:.. Затем в полость корпуса .1, оснащенную колонковым долотом 27, устанавливается
керноприемная труба 10 в эластичном рукаве 30 с переходником 20 и гильзой 3 в своей поло-
сти до упора нижним торцом в выступающие концы рвательных элементов 28.
В образовавшуюс я ёмкость в корпусе 1 заливается нетвердеющий буровой
раствор 36 (например, РНО или ИЭР, либо другой реагент для создания,
например, трехкомпонентной смеси).
Благодаря уплотнению 33 раствор
надежно удерживается в емкости. После этого в полость наружной трубы 1
опускают вытеснитель в виде двух порш- ней 11 и 12 и закрепляют срезным штифтом
32« Собранный таким образом колонковый снаряд опускают в скважину на колонне бурильных труб. Вращение
снаряда осуществляют ротором либо забойным двигателем. В послед- нем случае необходимо предусмотреть
карман между двигателем и снарядом, для размещения шарового клапана 16.
При бурении промывочная жидкость ( через центральный канал в вытесните25
20
40
д5
30
ле, отверстия в перфорированном трубопроводе
13, отверстия 3 в корпусе 1 и продольные подводные каналы 2
поступает к забою, очищая его от I шлама и вынося его по затрубному про
: странству на поверхность ,Г чему f собствуют размещенные снаружи корпу-:
са 1 турбулизаторы 35. Часть потока промывочной жидкости от забоя поступает
в полость керноприемной трубы 10, способствуя улучшению условий формирования и перемещения керна в
трубе 10. Из полости трубы 10 эта
1752924
0
5
5
часть потока жидкости, сдвигая клапан 23, через каналы 22 в переходнике 20
и отверстия 2 в корпусе 1 .выходит в затрубное пространство, смешиваясь .
с основным, потоком. :. . ,.,.
После, окончания бурения определенного
интервала екв;ажины в прлость ... бурильных труб опускают шаровой клапан
16 (в случае использования за- --. бойного двигателя клапан выталкивают
из. кармана), который, садится в седло 15 верхнего .поршня 12 вытеснителя . . ... ; .. ; - .,.
Последующим прокачиванием промывочной жидкости Срезается- штифт .32 и
вытеснитель перемещается вниз, вытесняя раствор 36 чёрез отвёрстия 8 в каналы
5. Давлением раствора 36 сдви0 гаются поршни 26, создавая давление
|в полости каналов Лри этом рва- тельные элементы 28 выдвигается
вглубь полости керноприемной трубы 10, отделяя керн от/забоя. Реагент
6 после этого выдавливается в по- лость керноприемной трубы 10 через
каналы 29 в рвательных элементах 28, обволакивает ст олбик керна Со всех
сторон, созДав ая непроницаемую оболочку . Затем снаряд извлекают на поверхность
. На поверхности из полости корпуса 1 извлекают вытеснитель и
керноприемную трубу 10, зацепив овер- шотом выступ 17 на верхнем поршне 12
вытеснителя, который шлипсом 18 соединен с захватной головкой 19 переходника
20 керноприемной трубы ТО. Из керноприемной трубГы 10 извлекают
керн вместе с гильзой 3, предотвра0 щающей соединение керна со стенками
трубы 10. После этого цикл бурения с отбором керна повторяют.
Использование предлагаемого устройства позволит повысить выход кер5
на благодаря всесторонней его изоля-, ции быстротвердеющим полимером,
размещенным в подводных каналах, от воздействия разрушающего влияния
промывочной жидкости при длительном извлечении керна на поверхность.
0
0
Ф о р м у л а и з о б р е н и л
1 „ Колонковый снаряд, содержащий корпус с породбразрушающим инструментом
, установленные в ко рпусе керноприемную трубу с захватной головкой
, кернорвательные элементы и камеру с изолирующим керн составом,
сообщающуюся с керноприемной трубой, периферийными подводными каналами,
и вытеснитель, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности , керноприемная труба выпол-.
йена с радиальными каналами в нижней части, а кернорватёльные элементы выполнены
в виде плунжеров, ЬазмёЩён- ных в радиальных каналах керноприемной трубы, сообщающихся . с подводными
каналами, при этом вытеснитель yctanoBfleH в корпусе над керноприемной трубой и выполней в виде пары
/;
175292 8 . ;.
поршней, соединенных трубопроводом с седлом под /сбросовый клапан и перепускными
каналами между поршнями, а е пространство корпуса между вытеснителем
и керноприемной трубой заполнено жидкостью в объеме, равном сум- - марному объему подводных каналов.
Ю 2. Снаряд поп.1, отличающийся тем, что вытеснитель
снабжен шлипсом для соединения с захватной головкой и выступом для взаимодействия с овершотом.
Фиг./
Фиг. 2
noA-A
Щг;4
t752924
ШХ
