Колонковый снаряд Советский патент 1962 года по МПК E21B25/08 E21B49/02 E21B49/08 G01N1/08 

Известны колонковые снаряды для взятия керна -с герметизирующим керн устройством. Однако эти снаряды имеют ненадежное герметизирующее устройство.

Предложенный колонковый снаряд отличается от известных тем, что по наружной поверхности керноприемной трубы .выполнена винтовая нарезка, предназначенная для хода по ней гайки, несущей на внешней своей стороне шлицевые выступы, скользящие при вращении керноприемной трубы по шли-цевым канавкам на внутренней поверхности корпуса снаряда, а герметизирующее керн устройство выполнено в виде крышки шарнирно скрепленной с кольцом, вмонтированным на шариковых подшипниках в корпус снаряда над .коронкой. Это позволяет запирать керн вращением керноприемной трубы бурильным инструментом с восприятием крутящего момента забоем скважины через буровую коронку. При вращении гайка идет вверх и, дойдя до упора, останавливается, .вследствие чего керноприемная труба движется вниз под воздействием пары винт-гайка и закрывает крышку керноприемного

устройства.

Такое выполнение колонкового снаряда обеспечивает надежную герметизацию керна непосредственно «а забое.

На фиг. 1 изображен предлагаемый колонковый снаряд в разрезе; на фиг 2 - приспособление для откачки газа из керна.

Колонковый снаряд имеет кор.пус, снабженный коронкой 1 с твердосплавными резцами, соединенной с нилсним патрубком 2 и верхней направляющей втулкой 3. Верхняя часть направляющей втулки 3 прикрыта кожухом 4, связанным резьбой с упорной штангой 5. Внутренняя часть снаряда состоит из керноприемных труб 6 к 7, кернорвателя, встроенного в трубу 6; герметизирующей крышки 8, подшипника У с крышкой W и корпуса П.

На крышке подшипника с помощью винтов крепится защелка У/. Две шпонки 13 укреплены винтами М на гайке 15; последняя в свою

№150451-2 -

очередь связана резьбой с верхней керноприемной трубой 7. Верхняя керноприемная труба 7 наворачивается на втулку 16, внутри трубы 7 монтируется шаровой клапан, включающий: корпус 17, спецгайку /S, пружину 19, гнездо 20 под шарик И шарик 21.

На втулку 16 надета упорная 5, снабженная двумя упорными винтами 22. Кроме того, в нижнюю часть упорной штанги 5 ввернут нажимной шток 23, а в ее верхней части размеш,ен подпружиненный поршень 24.

Между втулкой 3 и упорной штангой 5 (в верхней части снаряда) установлена пружина 25. Собранный снаряд приворачивается к нижней бурильной трубе и опускается в скважи«у.

В процессе бурения крутяпдий момент от бурильных труб передается через упорную штангу 5 на втулку 16 (упорная штанга 5 и втулка 16 связаны между собой шлицами). С втулки М крутящий момент посредством специальной щпонки 26 передается на корпус снаряда и далее .на буровую коронку 1.

При бурении циркуляция промывочной жидкости осуществляется через внутреннюю полость упорной штанги 5 (размещенную в ее верхней части), продольное отверстие в поршне 24, центральное продольное отверстие в упорной штанге 5, кольцевые каналы между втулкой 3 и упорной штангой 5, продольные отверстия в нижнем патрубке 2 и затем через кольцевые зазоры между кернопряемными трубами 7 ,и 6. Далее, через продольные отверстия в буровой коронке промывочная жидкость поступает на забой скважины.

После того, как снарядом пройден путь в 0,5-0,7 м, соответствующий суммарной длине керноприемных труб б, 7 и длине входа в коронку, снаряд поднимают над забоем на 0,5-0,7 м. Этот момент характеризуется отрывом керна пружиной .кернорвателя. Для привода в действие механизма герметизации керна (на чертеже не показано), с поверхности в скважину забрасывается шарик, который после погружения садится на седло поршня 24. При возобновлении прокачки промывочной жидкости под действием гидравлического усилия поршень 24 перемещается вниз, одновременно сжимая пружину 27. В этот момент, когда -кольцевая проточка на порщне достигнет уровня шариков 28, последние выталкиваются в эту проточку лодпружиненной направляющей втулкой 3. Как только один из шариков 28 переместится в кольцевую проточку поршня 24, корпус снаряда вместе с коронкой / иод действием пружины 25 и собственного веса переместится вниз. При этом ход корпуса снаряда будет равен расстоянию, обозначенному на чертеже буквой /. Одновременно, при перемещении корпуса снаряда вниз, крышка 8, смонтированная на коронке 1, под действием двух пружин и собственного веса упадет на выточенный для нее паз в крышке 10.

Кроме того, нод действием собственного веса на ход /., вниз переместятся детали 6, 7, 15, 16, вследствие чего шток 23 уже не сможет давить на шарик 21, и шаровой клапан закроется. В это же время, при перемещении нижнего патрубка вниз, его шпоночный паз выходит из зацепления со шпонкой 26, вследствие чего внутренние и внешние детали снаряда разъединяются, т. е. с этого времени передача крутящего момента с внутренних деталей снаряда на внешние становится невозможной. После этого снаряд опускают на забой. Вращением верхней приемной трубы 7 с числом оборотов порядка 60-80 в 1 мин, связанной резьбой с тайкой /5, вызовет перемещение последней вверх по соответствующим шпоночным пазам в патрубке 2. Движение вверх гайки 15 будет продолжаться до тех пор, пока она не упрется в нижний выступ патрубка 2.

1

J 3

№ 150451- 4 Дальнейшее вращение внутренних деталей снаряда вызовет вдавливание нижнего Конца керноприемной трубы 6 в фибровое кольцо 29 крышки 8 и тем сачмым обеспечит герметизацию керна снизу. После того, как керн, загерметизирован на забое скважины как сверху (шаровым клапаном), так и снизу (гермет1из.ирующей крышкой 5), колонковый снаряд поднимают на поверхность. Для дегазации керна разъединяют резьбу между деталями 2 и .

Затем от керноприемной трубы 7 отворачивают втулку 16. После этого рекомендуется отвернуть буровую коронку 1. Оставшаяся .нижняя часть снаряда доставляется в лаборато-р.ию для определения содержания нефти или природного газа в отобранных горных породах.

Для откачки газа из керна в лаборатории к гайке 15 сверху приворачивается специальное приспособление. При этом шпилька 30 отжимает шарик, и таз выходит в лолость корпуса 3J, 32. На другой конец корпуса надевается резиновый шланг, соединенный с лабораторной дегазационной установкой.

Предмет изобретения

2.Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующее керн устройство выполнено в виде крышки, шар.нирно соединенной с кольцом, встроенным на шариковых подщипниках в корпус снаряда над колонковой коронкой.