КЕРНОРВАТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК E21B25/14 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к средствам для отбора керна.

Известен кернорватель [авторское свидетельство СССР 1615324 А1, кл. Е 21 В 25/14, 1990], содержащий корпус с выемками в виде наклонных пазов и размещенные в выемках кернозахватные рычажки, удерживаемые от выпадения разрезным пружинным кольцом.

Недостатком известного кернорвателя является низкая надежность работы вследствие возможности заклинивания рычажков в пазах при подъеме их вдоль пазов входящим в кернорватель керном, что приведет к перекрытию проходного сечения и соответственно разрушению выбуриваемого керна.

Известен кернорватель [авторское свидетельство СССР 964105, кл. Е 21 В 25/10, 1982] , принятый за прототип, включающий корпус в виде конического цангового кольца с продольными выступами и рычажки в форме рамок, размещенные в пазах на внешней стороне выступов.

Недостатком данного кернорвателя является невысокая надежность работы вследствие возможности проскальзывания рычажков по поверхности керна, неполного перекрытия проходного сечения, разрушения периферийной части керна слабых пород при разжатии цанги, возможности выхода рычажков из паза или заклинивания в нем при установке корпуса в посадочное место.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение выноса и сохранности керна.

Технический результат состоит в повышении надежности работы кернорвателя. Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном кернорвателе, содержащем корпус в виде конического цангового кольца с продольными выступами и пазами на внешней стороне упомянутых выступов под поворотные валики коротких и длинных рычажков, выполненных в форме рамок с проемами, в отличие от прототипа он снабжен скобой в виде кольца с упругими выступами в периферийной части, выполненными попарно в диаметральных направлениях, перпендикулярных друг другу, корпус снабжен дугообразными пластинчатыми пружинами, размещенными на внутренней стороне хвостовой части продольных выступов соосно с рычажками и жестко закрепленными в нижней части, причем ширина дугообразных пластинчатых пружин больше ширины проема рамок рычажков, внутренние стороны рамок рычажков выполнены на одинаковом расстоянии от осей поворотных валиков, при этом рычажки закреплены скобой в исходном положении с возможностью снятия упругих выступов скобы с рычажков при их взаимодействии с керном, а внутренний диаметр корпуса равен или превышает номинальный диаметр керна.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кернорватель в компоновке керноприемника, на фиг. 2 - кернорватель, вид снизу, на фиг. 3 - выносной элемент. Кернорватель состоит из корпуса 1 в виде конического цангового кольца с продольными выступами 2, коротких 3 и длинных 4 рычажков, выполненных в форме рамок с проемами, размещенных в пазах 5 на внешней стороне выступов 2 под поворотные валики 6 рычажков 3, 4, и дугообразных пластинчатых пружин 7. Дугообразные пластинчатые пружины 7 размещены на внутренней стороне хвостовой части продольных выступов 2 соосно с рычажками 3, 4 и жестко закреплены в нижней части. Ширина дугообразных пластинчатых пружин 7 больше ширины проема рамок рычажков, а внутренние стороны 8 рамок рычажков выполнены на одинаковом расстоянии от осей поворотных валиков 6. Внутренний диаметр корпуса 7 по выступающим кромкам зерен твердого сплава равен или превышает номинальный диаметр керна. В исходном положении (при транспортировке) рычажки 3, 4 закреплены в пазах 5 скобой 9 в виде кольца с упругими выступами 10 в периферийной части, выполненными попарно в диаметральных направлениях, перпендикулярных друг другу. Кернорватель работает следующим образом. В исходном положении кернорватель устанавливается в посадочное место башмака 11, при этом он свободно проворачивается в посадочном месте. Башмак 11 посредством резьбы соединяется с керноприемной трубой 12.

В процессе выбуривания столбика породы керн свободно входит в корпус 1 кернорвателя, так как его внутренний диаметр выполнен равным или превышает номинальный диаметр столбика керна, поднимает рычажки 3, 4, поворачивающиеся на валиках 6 в пазу 5, при этом упругие выступы 10 скобы 9 снимаются с рычажков и скоба 9 остается на "голове" выбуриваемого керна. При поднятом положении рычажки 3, 4 прижимаются к боковой поверхности керна усилием отжатых дугообразных пластинчатых пружин 7, ширина которых больше ширины проема рычажков. По окончании бурения, при отрыве керноотборного снаряда от забоя, кернорватель поднимается вверх. Рычажки 3, 4 врезаются острыми кромками в керн. Усилия, передаваемые рычажками 3, 4 на корпус 7, опускают его, при этом корпус 7 сжимается, так как выполнен в виде конического цангового кольца, обжимая столбик керна. Взаимодействуя с керном, корпус 7 далее, опускаясь по конусу, сближает оси рычажков 3, 4, увеличивая усилие внедрения их в породу.

Взаимное действие рычажков и цангового кольца позволяет надежно захватить и оторвать керн от целика, при этом увеличенная площадь перекрытия проходного сечения кернорвателя рычажками за счет уменьшения площади проема препятствует выпадению трещиноватых и слабосцементированных пород, повышая надежность удержания керна при транспортировке керноотборного снаряда на поверхность, что повышает вынос и сохранность керна.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к средствам для отбора керна. Кернорватель снабжен корпусом в виде конического цангового кольца с продольными выступами и пазами на внешней стороне упомянутых выступов под поворотные валики коротких и длинных рычажков, выполненных в форме рамок с проемами. Кернорватель снабжен скобой в виде кольца с упругими выступами в периферийной части, выполненными попарно в диаметральных направлениях, перпендикулярных друг другу. Корпус снабжен дугообразными пластинчатыми пружинами, размещенными на внутренней стороне хвостовой части продольных выступов соосно с рычажками и жестко закрепленными в нижней части. Ширина дугообразных пластинчатых пружин больше ширины проема рамок рычажков. Внутренние стороны рамок рычажков выполнены на одинаковом расстоянии от осей поворотных валиков. Рычажки закреплены скобой в исходном положении с возможностью снятия упругих выступов скобы с рычажков при их взаимодействии с керном. Внутренний диаметр корпуса равен или превышает номинальный диаметр керна. Повышается надежность работы кернорвателя. 3 ил.

Кернорватель, содержащий корпус в виде конического цангового кольца с продольными выступами и пазами на внешней стороне упомянутых выступов под поворотные валики коротких и длинных рычажков, выполненных в форме рамок с проемами, отличающийся тем, что он снабжен скобой в виде кольца с упругими выступами в периферийной части, выполненными попарно в диаметральных направлениях, перпендикулярных друг другу, корпус снабжен дугообразными пластинчатыми пружинами, размещенными на внутренней стороне хвостовой части продольных выступов соосно с рычажками и жестко закрепленными в нижней части, причем ширина дугообразных пластинчатых пружин больше ширины проема рамок рычажков, внутренние стороны рамок рычажков выполнены на одинаковом расстоянии от осей поворотных валиков, при этом рычажки закреплены скобой в исходном положении с возможностью снятия упругих выступов скобы с рычажков при их взаимодействии с керном, а внутренний диаметр корпуса равен или превышает номинальный диаметр керна.