Устройство для отбора керна Советский патент 1983 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к горному делу, к устройствам для отбора керна при бурении.

Извест.--о керноприемное устройство, содержащее буровое долото, наддолотный переводник, корпус с керноприемным бункером с керноприемными гильзами, циркуляционные и кернонаправляющие трубы I. Недостаток указанного устройства заключается в сложности конструкции и ненадежности механизма для перемещения керноприемных гильз с керном.

Наиболее близким к изобретению является устройство с принудительной транспортировкой керна в бункер обратным потоком жидкости, содержащее долото, наддолотный переводник, корпус с внутренним керноприемным бункером, образованным верхней и нижней перегородками, соединенными между собой кернопроводной и циркуляционной трубами, а также кернонаправляющую трубу с керноломом и телескопическим соединением с кернопроводной трубой 2.

Недостатком известного устройства является низкий выход керна, вызванный разрущением его механическими колебаниями при бурении и спуско-подъемных операциях.

Цель изобретения - увеличение выхода керна посредством предотвращения разрушения его в бункере.

Указанная цель достигается тем, что устройство для отбора керна, содержащее долото, наддолотный переводник, корпус с внутренним керноприемным бункером, образованным верхней и нижней перегородками, соединенными между собой кернопроводной и циркуляционной трубами, а также кернонаправляющую трубу с керноломом и телескопическим соединением ее с кернопроводной трубой, снабжено пружиной, установленной в телескопическом соединении кернонаправляющей и кернопроводной труб, и дросселем, закрепленным на входе в канал циркуляционной трубы, при этом перегородки бункера установлены в корпусе с возможностью продольного смещения, а нижняя перегородка выполнена в виде стакана.

Наличие пружины позволяет уменьшить вибрационное воздействие на керн в процессе бурения, а дроссель, установленный в циркуляционной трубе, за счет регулирования сжатия пружины препятствует возникновению возможных резонансных колебаний контейнера.;

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1 со сквозными отверстиями и наддолотного переводника 2. Переводник 2 крепится к корпусу 1 и долоту 3. На долоте установлена нижняя кернонаправляющая труба 4 с кернователем 5 и керноломом 6. Нижняя кернЬнаправляющая труба 4 соединена телескопически с верхней кернопроводной трубой 7, жестко скрепляющей нижнюю 8 и верхнюю 9 перегородки, выполненные в виде глухих фланцев, установленные внутри корпуса 1 и образующие вместе с ним корнеприемный бункер. На нижней перегородке 8, выполненной в виде стакана, монтируется контейнер 10, состоящий из разъемной на две половины по образующим цилиндра трубы и скрепляющего их подвижного в осевом направлении кольца 11.

Гидравлическую связь внутреннего циркуляционного канала выше перегородки 9 с кольцевым и затрубным пространством ниже отверстий корпуса осуществляют с помощью циркуляционной трубы 12, на входе в которую установлено сменное гидравлическое сопротивление - дроссель 13. Вся компоновка, состоящая из разъемного контейнера 10 с кольцом 11, труб циркуляционной 12 и кернопроводной 7, перегородок 8 и 9, устанавливается с помощью фланца 14 на пружине 15, смонтированной на фланце 16 нижней керноприемной трубы 4 в месте ее соединения с трубой 7.

Описываемое устройство присоединяют к бурильной колонне или к валу забойного двигателя и опускают в скважину. Осущестааяют процесс бурения с отбором керна.

При включении насоса промывочная жидкость движется по внутреннему каналу бурильных труб, затем направляется через дроссель 13 к циркуляционной трубе 12 и выходит через отверстия в переводнике 2 в затрубное пространство. В затрубном про.странстве поток разделяется. Часть потока направляется вверх и движется по кольцевому зазору между бурильным инструментом и скважиной, другая - омывает долото 2 и идет вверх по трубам 4 и 7.

Формируемый в процессе бурения керн, поступая внутрь керноводной трубы 4, проходит кернователь 5 и кернолом 6, подхватывается этим потоком и складируется внутри контейнера 10. Вертикальные колебания бурильной головки 3, возникающие при бурении, благодаря пружине 15, размещенной между фланцами 14 и 16, не передаются на компоновку разъемного контейнера 10. Кроме того, дроссель 13, являющийся гидравлическим регулятором усилия сжатия пружины, устанавливаемое на рассчитываемое рабочее давление, препятствует возникновению возможных резонансных колебаний контейнера 10.

Таким образом, керн, находящийся в съемном контейнере 10, не подвергается воздействию вибраций инструмента, благодаря чему повышается его сохранность. После подъема инструмента устройство устанавливают на клиньях или элеваторе в столе ротора и производят выемку из корпуса компоновки, состоящей из верхней и нижней

перегородки 8 и 9. кернопроводной 7 и циркуляционной трубы 12, разъемного контейнера 10, с помощью средств малой механизации, имеющихся на буровой. Затем сдвигают кольцо 11 вверх в осевом направлении и производят рассоединение контейнера 10

от компонрвки циркуляционной 12 и керноводной 7 труб для выемки керна.

Экономическая эффективность от применения предложенного устройства для отбора керна составляет на один снаряд около 7,6 тыс. руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА КЕРНА, содержащее долото, наддолотный переводник, корпус с внутренним керноприемным бункером, образованным верхней к нижней перегородками, соединенными между собой кернопроводной и циркуляционной трубами, а также кернонаправляющую трубу с керноломом и телескопическим соединением ее с кернопроводной трубой, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода керна посредством предотвращения разрущения его в бункере при бурении и спускоподъемных операциях, оно снабжено пружиной, установленной в телескопическом соединении кернонаправляющей и кернопроводной труб, и дросселем, закрепленным на входе в канал циркуляционной трубы, при этом перегородки бункера установлены в корпусе с возможностью продольного смещения, а нижняя перегородка выполнена в виде стакана. (& к Со о Од СХ)

А-К