КЕРНООТБОРНЫЙ СНАРЯД ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИЙ Российский патент 2005 года по МПК E21B25/08 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к бурению скважин с отбором керна.

Известный керноотборный снаряд КИ (а.с. РФ №2049220 кл. Е 21 В 25/08) состоящий из бурголовки, корпуса, кожуха с цанговым кернорвателем и пластиковой крышкой, керноприемной трубки с рычажковым кернорвателем внизу и шаровой подвеской, регулировочным винтом и запорным клапаном вверху (аналог).

Недостатком данного снаряда является наличие кожуха, что влечет за собой увеличение габаритов снаряда, а также наличие цангового кернорвателя во вращающимся кожухе, который на практике часто керном проталкивается в керноприемную трубку с последующей заклинкой в ней керна.

Известный керноотборный снаряд “Недра” (Князев И.К.Бурильщику об отборе керна. М. Недра, 1981, с.33-34 рис.17) состоящий из бурголовки, корпуса, керноприемной трубки, снабженной внизу кернорвателем, а вверху шаровой подвеской омываемой буровым раствором, регулировочным винтом, подвеской керноприемной трубки на корпус и запорного клапана в виде шара (прототип).

Недостатком данного керноотборного снаряда является то что, керноприемная трубка заполнена буровым раствором, который проникает в керн. Это влечет за собой искажение гидродинамических параметров керна, отсутствует фиксация на поверхности полного наполнения керноприемной трубки керном, заполненная буровым раствором шаровая опора заклинивает и вращается вместе с корпусом, а цанговый кернорватель при подъеме подмытого керна не срабатывает и это значительно уменьшает процент выноса керна.

Цель данного изобретения - повышение работоспособности и упрощение конструкции керноотборного снаряда гидроизолирующего.

Указанная цель достигается тем, что керноприемная трубка снабжена внизу дополнительно шлипсовым кернорвателем и быстроразрушающейся, под воздействием керна, крышкой для удержания в керноприемной трубке гидроизолирующей жидкости при спуске снаряда на забой, регулировочный винт выполнен с промывочными отверстиями, запорный клапан выполнен подвижным, шаровая подвеска - маслонаполненной, при этом шлипсы шлипсового кернорвателя подпружинены пружинами, а подвижный запорный клапан выполнен с возможностью перекрытия промывочных отверстий регулировочного винта под воздействием керна.

На фиг.1 изображен общий вид керноприемного снаряда гидроизолирующего, а на фиг.2 размещение цанг в цанговом кернорвателе.

Керноотборный снаряд гидроизолирующий состоит из бурголовки 1, верхнего переводника 2, корпуса 3 и керноприемной трубки 4. В нее внизу ввинчены кернорватели рычажковый 5 и шлипсовый 6 со шлипсами 15 подпружиненными пружинками 14, а также переводник 7 с быстроразрушающейся крышкой 8. Сверху в керноприемную трубку 4 ввинчена маслонаполненная шаровая подвеска 9. В нее в свою очередь ввинчен регулировочный винт 10 с промывочными окнами 13 и навернутой на него регулировочной гайкой 12 для подвески керноприемной трубки 4 в корпусе 3. Внутри шаровой подвески 9 имеется осевое отверстие для заполнения керноприемной трубки 4 гидроизолирующей жидкостью и которое герметично перекрывается подвижным запорным клапаном 11.

Принцип работы следующий.

Керноотборный снаряд гидроизолирующий затаскивают в буровую. Отворачивают заглушки на торцах снаряда и навинчивают бурголовку 1. После чего спускают на элеваторе в скважину. Отворачивают верхний переводник 2 и вынимают из корпуса 3 керноприемную трубку 4. Отворачивают компоновку кернорвателей 5; 6 и переводник 7 для установки быстроразрушающейся под воздействием керна крышки 8. Устанавливают в переводник 7 крышку 8 и заворачивают его. После чего визуально осматривают рычажковый 5 и шлипсовый 6 кернорватели (в случае необходимости их заменяют) и заворачивают в керноприемную трубку 4.

После проведения всех вышеперечисленных манипуляций керноприемную трубку 4 опускают в корпус 3 до шаровой подвески 9. Вставляют в шаровую подвеску 9 ключ-вилку и насаживают на торец корпуса 3. Отворачивают регулировочный винт 10, отворачивают подвижный запорный клапан 11, заполняют керноприемную трубку 4 гидроизолирующей жидкостью 16 до седла подвижного запорного клапана 11 и в обратной последовательности заворачивают.

Вынимают из шаровой подвески 9 рожковый ключ и опускают керноприемную трубку 4 до посадки регулировочной гайки 12 в корпус 3 из расчета наличия зазора между торцами рычажкового кернорвателя 5 и бурголовки 1 2-3 мм. В случае необходимости регулируют. Наворачивают верхний переводник 2 и остальную КНБК для отбора керна роторным или турбинным способом.

Всю собранную КНБК для отбора керна спускают на забой, промываются расчетное время с целью вымывания шлама из забоя и начинают бурение. Промывка скважины осуществляется через колонну бурильных труб, регулировочный винт 10, промывочные окна 13, а далее через полость между корпусом 3 и керноприемной трубкой 4 и промывочные отверстия бурголовки 1. Поэтому буровой раствор почти не влияет на извлекаемый керн. В процессе бурения образующийся керн входит в бурголовку 1 и, поднимаясь, поочередно входит в рычажковый кернорватель 5, приподнимая рычажки, шлипсовый кернорватель 6, сдвигая шлипсы 15 вверх по конусной поверхности и тем самым раздвигает их в радиальном направлении, увеличивая проходное сечение до оптимального. Пружинки 14 при этом сжимаются. Продвигаясь по керноприемной трубке 4, керн верхним торцом упирается в пластиковую крышку 8, разрушая ее. При этом гидроизолирующая жидкость 16, находящаяся в керноприемной трубке 4, обволакивает керн, препятствуя проникновению фильтрата бурового раствора.

При полном заполнении керном керноприемной трубки он верхним торцом упирается в подвижный запорный клапан 11 и при дальнейшем углублении поднимает подвижный запорный клапан 11. Последний в свою очередь, двигаясь вверх под воздействием керна, перекрывает промывочные отверстия 13 регулировочного винта 10. Давление закачиваемого бурового раствора при этом увеличивается, что фиксируется на поверхности повышением давления на манифольде. После чего бурение прекращают и, осуществив процесс отрыва керна от забоя по известной методике, поднимают керноприемный снаряд на поверхность для извлечения керна.

Отрыв керна и его последующее удержание происходит в слабосцементированных породах за счет выхода в исходное положение рычажков разной длины рычажкового кернорвателя 5, которые перекрывают большую часть внутренней полости кернорвателя 5. В породах средней твердости за счет рычажков наименьшей длины и за счет подпружиненных шлипсов 15, которые под воздействием пружинок 14 и в силу трения о керн опускаются вниз по конусной поверхности, уменьшая площадь поперечного сечения внутренней полости, следовательно, заклинивая керн в керноприемной трубке 4. В твердых и крепких породах рычажки разной длины скользят по керну и не внедряются в него, поэтому отрыв и удержание его происходит только за счет шлипсов 15.

Увеличение процента выноса качественного керна позволяет более подробно изучить гидродинамические параметры продуктивного пласта, что в свою очередь способствует увеличению добычи пластового флюида, а упрощение конструкции керноотборного снаряда позволит отобрать керн с меньшими затратами.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к бурению скважин с отбором керна. Керноотборный снаряд гидроизолирующий состоит из бурголовки, верхнего переводника, корпуса и керноприемной трубки с кернорвателями в нижней ее части. В верхней части керноприемной трубки имеются шаровая подвеска, запорный клапан, регулировочный винт и регулировочная гайка. Керноприемная трубка внизу дополнительно снабжена шлипсовым кернорвателем и переводником с быстроразрушающейся крышкой. В верхней части керноприемной трубки имеется подвижный запорный клапан, перекрывающий промывочные отверстия регулировочного винта под воздействием керна. Шаровая подвеска выполнена маслонаполненной. Шлипсы шлипсового кернорвателя подпружинены пружинами. Быстроразрушающаяся крышка удерживает в керноприемной трубке гидроизолирующую жидкость при спуске снаряда на забой. Повышается работоспособность снаряда и упрощается конструкция. 2 ил.

Керноотборный снаряд гидроизолирующий, состоящий из бурголовки, переводника верхнего, корпуса и керноприемной трубки, снабженной кернорвателями в нижней части, а в верхней части шаровой подвеской, запорным клапаном, регулировочным винтом и регулировочной гайкой, отличающийся тем, что керноприемная трубка снабжена внизу дополнительно шлипсовым кернорвателем и быстроразрушающейся под воздействием керна крышкой для удержания в керноприемной трубке гидроизолирующей жидкости при спуске снаряда на забой, регулировочный винт выполнен с промывочными отверстиями, запорный клапан выполнен подвижным, шаровая подвеска - маслонаполненной, при этом шлипсы шлипсового кернорвателя подпружинены пружинами, а подвижный запорный клапан выполнен с возможностью перекрытия промывочных отверстий регулировочного винта под воздействием керна.