Пробоотборник Советский патент 1989 года по МПК E21B49/02 

1

Изобретение относится к устройствам для отбора проб шлама из суспензии преимущественно в геологоразведочном бурении скважин с опробованием по шламу. Оно может быть также использовано для тонкого разделения суспензий в других отраслях промышленности: химической, строительной, сельскохозяйственной.

Цель изобретения - расширение области применения пробоотборника путем обеспечения возможности контроля параметров промывки скважины в процессе бурения

Пробоотборник изображен на чертеже.

Пробоотборник содержит шламосборную камеру 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, концентрично установленные в ней с кольцевым зазором трубчатые электроды: наружный электрод 4 и внутренний 5 выполненный в виде клапана, взаимодействующего с проходным отверстием выходного патрубка 3, сливную камеру 6, закрепленную на этом патрубке, и источник 7 постоянного тока, соединенный с электродами 4 и 5. Пробоотборник также снабжен весами 8, смонтированными в верхней части шламосборной камеры 1, и винтовой спиралью 9. Входной патрубок 2 шламосборной камеры выполнен в виде цилиндра 10, жестко связан с внешним электродом 4 и установлен на весах 8. Внешний электрод 4 размещен внутри цилиндра 10 с кольцевым зазором относительно последнего, винтовая спираль 9 установлена в этом кольцевом зазоре, а верхний торец внешнего электрода 4 снабжен конусным рассекателем 11. Шламосборная камера 1 имеет конусное днище 12, сливная камера 6 крепится

к нему через выходной патрубок 3 , при помощи быстросъемного приспособления 13. В этом же патрубке установлено опорное кольцо 1 4 и уплот-

нительное кольцо 15.. В верхней части внутреннего электрода имеются выступы 16 из диэлектрического материала, которыми электрод при подъеме опирается на кольцо 17 с прорезями из

диэлектрического материала, закрепленное на внутренней поверхности . электрода 4. Выходной патрубок 2 снабжен рукояткой -18 для подъема электродов. В качестве весов можно использовать манометрические весы, сос- тоящие из цилиндра 19 и поршня 20, Полость 21 цилиндра заполнена специальной несжимаемой жидкостью и соединена с записывающим прибором 22,

0 который имеет две шкалы: плотности суспензии и ее массы. Весы расположены между опорными кольцами 23 и 24 на шламосборной камере и на цилиндре 10.

Устройство работает следующим об- разом.

Суспензия из скважины с постоян- гным расходом поступает в пробоотборник через входной патрубок 2. По спи-

0 рали 9 она стекает в шламосборную камеру 1. При движении по спирали суспензия закручивается, и в ней происходит предварительное разделение частиц, которые, сгруппировавшись,

5 оседают на днище 12 шламосборной камеры. Суспензия с более мелкими взвешенными частицами шлама поступает в зазор между электродами 4 и 5, где в результате электрохимических

0 реакций происходит выделение из суспензий частиц глины (структурообра- ) и оседание их на электроде 5 (положительном) в виде корки. При

выделении из успензии структурообразующей структура суспензии разрушается и частицы шлама свободно оседают в шламосборной камере 1. Очищенная вода с небольшой примесью самых мелких частиц, проходя по кольцевому зазору между электродами, попадает во внутренний канал электрода 5 и стекает в сливную камеру 6, где она дополнительно фильтруется и затем возвращается для повторного использования.,

Столб суспензии над электродом 5, удерживаемый спиралью 9, непрерывно взвешивается весами 8, прибор 22 записывает по времени бурения исследуемого интервала Одна шкала прибор оттарирована по плотности с началом отсчета, определяемым по чистой воде а другая служит для определения массы структурообразующей. Для этого вначале определяют массу шлама, осевшего в шламосборной камере, и вводят поправку по записи прибора на потерю шлама на сливе, в результате чего качество опробования повышается По увеличению плотности суспензии при бурении судят о наличии осыпей разбуриваемых пород и их характере. Снижение плотности ниже нуля свидетельствует о наличии поглощения промывочной жидкости, в этом случае принимаются экстренные меры для ликвидации осложнения в скважине. По окончании бурения исследуемого интервала скважину промывают. При отсутствии показаний прибора промывку прекращают .

При бурении со структурированными суспензиями необходимо постоянно контролировать и регулировать содержание структурообразующей фракции. Избыточное содержание ее снижает показатели бурения (увеличиваются затраты электроэнергии, повышается изно оборудования), а снижение концентрации способствует снижению скорости транспортировки шлама. Для определения концентрации структурообразующей в суспензии полярность электродов меняют на противоположную с таким расчетом, чтобы структурообразующая оседала на электроде 4. При извест0

5

0

ном расходе суспензии через пробоотборник фиксируют время ее прохождения. Затем подачу суспензии прекращают, пробоотборник промывают (например, из шланга) и по шкале прибора 22 определяют массу структурообразующей, отнеся ее к известному объему суспензии.При избытке структурообразующей корку,осевшую на электроде, выбрасывают. При удалении корки с электродов достаточно изменить их полярность на противоположную. Для удаления шлама из шламосборной камеры 1, что делается после бурения каждого исследуемого интервала, оба электрода приподнимают за рукоятку 18 и шламо- сборная камера 1 сообщается со. слив1- ной камерой 6. Шлам смывается в сливную камеру и отфильтровывается. Камера 6 при помощи приспособления 13 снимается, и на ее место устанавливается новая.

25 Формула изобретения

Пробоотборник, содержащий шламо- сборную камеру с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в ней с кольцевым зазором трубчатые электроды, внутренний из которых выполнен в виде клапана, взаимодействующего с проходным отверстием выходного патрубка, сливную камеру, закрепленную на последнем, источник постоянного тока, соединенный с внешним и внутренним электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности контро- , ля параметров промывки скважины в процессе бурения, он снабжен весами, смонтированными в верхней части шламосборной камеры, винтовой спиралью и конусным рассекателем, закрепленным в верхнем торце внешнего электрода, причем входной патрубок шламосборной камеры выполнен в виде цилиндра, жестко связан с внешним электродом и установлен на весах, внешний электрод размещен внутри цилиндра с кольцевым зазором относительно последнего, а винтовая спираль установлена в этом кольцевом зазоре.

0

5

0

5

0

Изобретение относится к геологоразведочному бурению скважин с опробыванием по шламу и может быть использовано для тонкого разделения суспензий. Цель - расширение области применения путем обеспечения возможности контроля параметров промывки скважины в процессе бурения. Для этого в верхней части шламосборной камеры 1 смонтированы весы 8, а также пробоотборник имеет винтовую спираль 9 и конусные рассекатели 11, закрепленные в верхнем торце внешнего электрода 4. Камера 1 имеет входной патрубок 2, выполненный в виде цилиндра 10, жестко связанный с внешним электродом 4 и установленный на весах 8. Электрод 4 размещен внутри цилиндра 10 с кольцевым зазором относительно последнего. В зазоре установлена спираль 9. Для определения концентрации структурообразующей в суспензии полярность электродов 4,5 меняют на противоположную, так, чтобы структурообразующая осела на электрод 4. Для удаления шлама из камеры 1 электроды 4 и 5 приподнимают. Шлам смывается в сливную камеру и отфильтровывается. 1 ил.