Сигнализатор установки съемного керноприемника Советский патент 1987 года по МПК E21B25/02 

Изобретение относится к технике бурения скважин с помощью колонковых наборов со съемными керноприемниками.

Известен колонковый набор, содержащий сигнализатор установки съемного керноприемника в виде обратного подпружиненного шарового клапана, перекрывающего центральный канал съемного керноприемника, причем корпус клапана снабжен кольцевым уплотнением, взаимодействующим с кольцевым выступом колонковой трубы.

Однако с увеличением глубины скважины расход промывочной жидкости при спуске известного керноприемника уменьшается,а следовательно,уменьН шается и перепад давления при перетоке через обратный клапан. Поэтому для получения отчетливого сигнала усилие раскрытия клапана необходимо увеличивать поджатием специального регулировочного винта. Указанное обстоятельство создает постоянное гидравлическое сопротивление в зоне клапана при промывке на протяжении всего времени бурения. Из-за этого величина непроизводительного перепада давления при глубине скважины 1500м достигает 10-15% от давления бурового насоса.

Известен также сигнализатор установки съемного керноприемника,вклю чающий корпус с кольцевым наружным выступом, взаимодействующим торцовой поверхностью с уступом КОЛОНКО

вой трубы, радиальными отверстиями, расположенными по обе стороны кольцевого наружного выступа и сообщающими с помощью осевого канала, в котором размещен сигнализирующий элемент, напорную зону с полостью слива.

Недостатком известной конструкции является возможность ложного срабатывания сигнализатора при незафиксированном положении керноприемника из-за больших гидравлических сопротивлений обтеканию жидкостью последнего, например, когда кольцевой выступ керноприемника находится в 10-15 мм от посадочного уступа колонкового снаряда, а дальнейшее движение керноприемника вниз ограничено остатками керна или шлама.

Целью изобретения является повышение надежности срабатывания сигнализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в сигнализаторе установки съемного керноприемника, включающем корпус с кольцевым наружным выступом, взаимодействующим торцевой поверхностью с уступом колонковой трубы, радиальными отверстиями, расположенными по обе стороны кольцевого наружного выступа и сообщающими с помощью осевого канала, в котором размещен сигнализирующий элемент, напорную зону с полостью слива, под кольцевым наружным выступом выполнены кольцевая проточка и дополнительный кольцевой выступ, причем на цилиндрической поверхности последнего вып(лнены каналы, сообщающие кольцевую проточку с полостью слива.

На фиг.1 показан момент фиксирования устройства при установке на посадочный уступ колонковой трубы; на фиг.2 - поперечное сечение через сквозные каналы дополнительного кольцевого выступа; на фиг.З - сигнализатор при установленном керноприемнике; а на фиг.4 - в положении при неустановленном керноприемнике.

Сигнализатор установки съемного

0 керноприемника содержит корпус 1 с кольцевым выступом 2, верхними 3 и нижними 4 радиальньйш отверстиями, связанными между собой каналом 5. В канале 5 установлена калиброванная

2 втулка 6 с коническим седлом 7 для размещения сигнализирующего элемента в виде шара 8 из эластичного материала. Внутренний диаметр втулки 6 и диаметры радиальных

0 отверстий 3 и 4, несколько меньше диаметра шара 8. Корпус 1 посредством резьбы 9 соединен с переходником 10, который имеет расточку 11 для размещения шара

5 8 при бурении. В корпусе 1 под кольцевым выступом 2 выполнена кольцевая проточка 12, а под ней выполнен дополнительный кольцевой выступ со С1 возными каналами 13 для перетока

0 промывочной жидкости из напорной зоны (верхние отверстия 3) в полость слива (нижние отверстия А).

При работе сигнализатора перед спуском съемного керноприемника шар

5 8 продавливается через одно из радиальных отверстий 3 в канал 5 корпуса 1, размещается на коническом седле 7 втулки 6 и находится там на протяжении всего спуска. В момент установки керноприемника (фиг.1) торец 14 кольцевого выступа 2 сопрягается с кольцевым уступом 15 колонковой трубы 16, тем самым исключается возможность перетока промывочной жидкости снаружи керноприемника в кольцевой зазор 17 между корпусом 1 и колонковой трубой 16. При этом очистной агент черезотверстия 3 нагнетается в центральный канал 5 и, взаимодействуя с шаром 8, продавливает его через калиброванную втулку 6 в расточку 11 переходника 10 (фиг.З), После продавливания шара 8 промывочная жидкость через радиальные отверстия 4 изливается в кольцевой зазор 17, откуда поступает на забой скважины.

При продавливании шара через втулку создается перепад давления, величина его определяется размерами отверстия во втулке и размерами шара и свойствами эластичного материала, из которого выполнен шар. Этот перепад давления регистрируется оператором по манометру бурового насоса, а также по временному прекращению выхода промывочной жидкости из скважины. Продолжительность сигнала зависит также от расхода промывочной жидкости и внутреннего диаметра втулки 6. Поэтому втулка выполнена как сменный элемент сигнализатора и может быть подобрана, исходя из режим промывки, определяемого глубиной скважины.

Сечение сквозных каналов 13 корпуса 1 выбрано таким, что при любой сменной втулке 6, соответствующей определенному расходу промывочной

жидкости, гидравлическое сопротивление при обтекании ею находящегося в колонковой трубе керноприемника снаружи больше перепада давления на продавливание шара 8 через втулку 6, только в том случае, когда съемный керноприемник установлен (зафиксирован) в колонковом снаряде крепежными элементами, а кольцевой выступ 2 сопряжен с торцом 14 посадочного уступа 15 (фиг.З). При незафиксированном керноприемнике (фиг.4) очистной агент по кольцевой проточке 12 и сквозным каналам 13 обтекает керноприемник снаружи и поступает в кольцевой зазор 17, не создавая перепада давления, достаточного для продавливания шара 8 через втулку 6. Кольцевая проточка 12 позволяет в процессе посадки керноприемника свести к минимуму гидравлические сопротивления на входе в кольцевой зазор между корпусом 1 и кольцевым уступом 15 колонковой трубы.

Применение сигнализатора позволит исключить срабатывание устройства при незафиксированном керноприемнике и обеспечить получение достоверного сигнала установки. Кроме того, использование изобретения предотвратит потерю керна, разрушаемого при незафиксированном керноприемнике,то есть повысит качество опробования. Последнее особенно важно при бурении по полезному ископаемому, например по углю, где скважины имеют глубину 1000-2000 м. Существенно уменьшаются .и затраты времени, связанные с непроизводительными подъемами бурильной колонны.

СИГНАЛИЗАТОР УСТАНОВКИ СЪЕМНОГО КЕРНОПРИЕМНИКА, включающий корпус с кольцевым наружным выступом, взаимодействующим торцовой поверхностью с уступом колонковой трубы, радиальными отверстиями, расположенными по обе стороны кольцевого наружного выступа и сообщающими с помощью осевого канала, в котором размещен сигнализирующий элемент, напорную зону с полостью слива, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, под кольцевым наружным выступом выполнены кольцевая проточка и дополнительный кольцевой выступ, причем на цилиндрической поверхности последнего выполнены каналы, соединяющие кольцевзло проточку с полостью слива. (Л 4 00 со ;о