Устройство для отбора керна при бурении с обратной призабойной промывкой Советский патент 1989 года по МПК E21B21/00 E21B25/00 

ий

О5

Изобретение относится к области бурения. Цель - повышение информативности отбираемой пробы и надежности в работе. Устройство содержит керноприем- ную трубу (КТ) 1 с кернорвательным кольцом (КК) 2, заключенные в корпус. Внутри КТ 1 с возможностью свободного осевого перемещения при контакте с керном расположен открытый сверху шламосборник (ШС), состоящий из корпуса 3 и башмака 4 в нижней части. В верхней части корпуса 3 расположены центрирующие ребра 5, поперечный размер которых вместе с корпусом 3 больше внутреннего диаметра КК 2 и меньше внутреннего диаметра КТ 1. Корпус 3 образован цилиндрической и плоской поверхностями. Последняя проходит вдоль двух образующих цилиндрической поверхност и, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости. Бащмак 4 выполнен с наклонной боковой поверхностью 8, расположенной под углом к плоской поверхности. При упоре в забой ШС выдви- гается в КТ 1 и низ башмака 4 опи- рвется на забой. Промывочная жидкость, /Л поступающая в КТ 1 при работе эжек- тора, проходит в пространство, образуе

;О

мое керноприемным каналом бурильной головки КК 2 и наклонной боковой поверхностью 8 башмака 4. Т.к. сечение этого пространства по высоте уменьшается, восходящий поток жидкости увеличивает скорость движения, оказывая гидравлическое давление на наклонную поверхность 8. Башмак 4 и весь корпус 3 прижимаетИзобретение относится к области бурения, а именно к устройствам для одновременного отбора керна и шлама при бурении скважин.

Цель изобретения - повышение информативности отбираемой пробы и надеж- н..ости в работе.

На фиг. 1 показано устройство во время спуска в скважину, обш,ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство при упоре в забой; на фиг. 4 --то же, в процессе бурения.

Устройство состоит из кернопри емной трубы 1 (фиг. 1) с кернорвательным кольцом 2, заключенных в корпус (не показан). В керноприемной трубе 1 с возможностью свободного осевого перемещения при-контакте с керном расположен открытый сверху шламосборник, состоящий из корпуса 3 и башмака 4 в нижней части, причем башмак выполнен цельным.

В верхней части корпуса 3 шламо- сборника расположены центрирующие ребра 5, поперечный размер которых вместе с корпусом болыие внутреннего диаметра кер- норвательного кольца 2 и меньше внутреннего диаметра керноприемной трубы 1.

Корпус шламосборника образован цилиндрической поверхностью 6 и плоской поверхностью 7, проходящей вдоль двух образующих цилиндрической поверхности, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости, а башмак 4 выполнен с наклонной боковой поверхностью 8, расположенной под углом к плоской поверхности 7 корпуса 3 шламосборника.

Устройство работает следующим образом.

В собранном виде устройство опускают на забой скважины, при этом ребра 5 предохраняют шламосборник от -выпадения из керноприемной трубы 1 (фиг. 1).

Так как практически вертикальных скважин не бывает, то наиболее вероятное положение шламосборника при спуске инструмента показано на фиг. 1, где корпус асимметричный, а центр тяжести смещен в противоположную сторону от среза. Спуск происходит в скважине, заполненной

ся к противоположной стенке КТ 1, Образуя с одной стороны канал для движения жидкости от забоя вместе с частицами металла и породы. Над корпусом ШС поперечное сечение увеличивается в 3-4 раза, скорость потока соответственно снижается, частицы металла и породы оседают в ШС. 4 ил.

жидкостью, вследствие чего часть жидкости поступает снизу в керноприемную трубу I, несколько отжимая шламосборник в сторону.

При упоре в забой шламосборник вдви- гается в керноприемную трубу 1 и низ башмака 4 опирается на забой (фиг. 3). Промывочная жидкость, поступающая в керноприемную трубу 1 при работе эжектора (не показан), проходит в прост- ранство, образуемое керноприемным каналом бурильной головки (не показана) кернорвательного кольца 2 и наклонной боковой поверхностью 8 башмака 4 шламосборника. Так как сечение этого пространства по высоте уменьшается, восходящий по- ток жидкости увеличивает скорость движения, одновременно оказывая гидравли - ческое давление на наклонную поверхность 8 башмака. Вследствие этого давления башмак 4 и весь корпус 3 шламо- сборника прижимаются к противоположной стенке керноприемной трубы 1, образуя с одной стороны канал для движения жидкости от забоя вместе с частицами металла и породы.

Над корпусом шламосборника поперечное сечение увеличивается в 3-4 раза, скорость потока жидкости соответственно снижается, частицы металла и породы оседают в шламосборник.

В процессе бурения образуемый керн вдвигает Шламосборник, в керноприемную трубу 1 (фиг. 4). Башмак 4 все время опирается на керн. Масса шламосборника примерно равна массе керна этой же длины, поэтому разрушения керна от веса шламосборника не происходит.

Скорости в канале достаточны Для подъе- ма частиц металла и керна, а в керноприемной трубе (над шламосборником) недостаточны, т. е. частицы выпадут в корпус шламосборника. Скорости потока в необходимом диапазоне регулируются расхо- дом жидкости через эжектор. Такое выполнение шламосборника позволяет повысить информационность отбираемой пробы за счет увеличенного объема корпуса шламосборника при сохранении длины предлагаемого устройства, а также повысить надежность

в работе устройства за счет предотвращения заклинивания керна и шламосбор- ника в керноприемной трубе.

Формула изобретения

Устройство для отбора керна при бурении с обратной призабойной промывкой, включающее керноприемную трубу с кернорвательным кольцом в нижней части и открытый сверху щламосборник, уста- новленный в керноприемной трубе с возможностью осевого перемещения при контакте с керном, отличающееся тем, что, с целью повышения информативност-и отбираемой пробы и надежности в работе.

/А-Л

Фиг. 2

щламосборник выполнен с башмаком в нижней части, имеет центрирующие ребра на боковой поверхности и образован цилиндрической поверхностью и плоской поверхностью, проходящей .вдоль двух образующих цилиндрической поверхности, лежащих с одной стороны от ее диаметральной плоскости, причем башмак выполнен с наклонной боковой поверхностью, расположенной под углом к плоской поверхности шла- мосборника, а наружная поверхность центрирующих ребер расположена на окружности, диаметр которой больше внутреннего диаметра кернорвательного кольца, но меньще внутреннего диаметра керноприемной трубы.

Фиг.