Боковой керноотборник Советский патент 1990 года по МПК E21B49/06 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора керна со стенок скважины.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На фиг. 1 показан боковой керноотбор- ник в транспортном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг. 1:- на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6- схема расположения защелки в патрубке; на фиг. 7 - нижняя часть керноотборника и механизм фиксации торцовой фрезы при бурении с отбором керна, продольный разрез;

на фиг, 8 то же, при освобождении керноп- риемника от керна.

Керноотборник имеет спускаемый на бурильных трубах (не показаны) несуЩий корпус с якорным механизмом для закрепления его в скважина, состоящий из собственно корпуса 1, цилиндра 2, поршня 3, серьги 4, плашки 5. переводника 6, Последний в верхней части соединен посредством резьбы с колонной бурильных труб, в нижней части - с приводом 7 вращения (например забойным двигателем) и с корпусом 1 посредством байонетного соединения. В корпусе 1 выполнены отверстия 8, соединяющие внутреннюю полость с затрубным

0s

W

ч

ространством и перекрываемые подпруиненной втулкой 9.

Внутри несущего корпуса раамещеи наравляющий корпус 10 с механизр ом отклоения его относительно несущего корпуса. еханизм отклонения имеет штангу 11, рыаги 12 и 13, планку 14. Последняя соединеа одним концом со штангой 11. другим с орпусом 10. Рычаги 12 и 13 имеют пружины ручения (не показаны) и установлены на сях, соединенных со штангой 11.

Штанга 11 закреплена с возможностью осевого перемеа ения на внутренней поверхности трубы 15, имеющей окна 16 и 17, расположенные на разных уровнях, в которые спос обны входить рычаги 12 м 13. Внутри направляющего корпуса 10 разр/1ещена подвижно керноприемная труба 18 с коронкой 19 икернователем20(фиг, 7), В полости керноприемной трубы установлена продольно-передвижная фреза 21 с переводником 22. Направляющим корпус 10 установлен подвижно на цапфах 23 в подшипниках 24 (фиг. 5). Керноприемная труба соединена с приводом 7 вращения патрубком 25 и через переводник 26 - с гибким валом 27.

Механизм фиксации торцовой фрезы 21 выполнен в виде штока 28 с пальцами 29 и с гибким валом 30, связывающим его с торцовой фрезой 21. Шток28 закреплен внутри .патрубка 25 подпружиненными защелками il, взаимодействующими с выемкой 32. Патрубок 25 имеет продольные пазы 33. сопряженные с пальцами 29, и окна 34 для размещения защелок 31. Перемещение штока 28 вдоль оси патрубка 25 ограничено в верхней части цилиндром 2, а в нижней - выступом 35 кожуха 36., прикрепленного к цилиндру 2.

Гибкий вал 30, так же как и вал 2 / изготовлен из витой пружины достаточной жесткости, заключенной в прорезиненную оболочку, и установлен с возможностью продольного перемещения относитбльно гибкого вала 27. Труба 15 имеет продольное окно 37 для выхода керноприемной трубы. Несущий корпус имеет рчерноприемный контейнер 38, соединенный с трубой 15.

Керноотборник работает следующим

образом.

Керноотборник спускают в скважину.на бурильных трубах к месту отбора керна. Давлением промывочной жидкости, подаваемой в трубы, приводят 8 действие якорный механизм, поршень 3 которого выдвигает плашки 5 до упора в стенки скважины. Одновременно приспускают бурильную колонну и осевой нагрузкой производят закрепление керноотборимка в скЕ).

Запускают привод вращения (забойный двигатель), поворотом бур льной колонны влево равнее че на пол-оборота выводят переводник 6 из байонетного соединения и медленно опускают трубы. 8 это время про- исходмт отклонение напра злйющего корпуса 10 от вертикальной оси керноотборника

на 25-35°..

При перемещении вниз переводника 6. 0 привода 7 вращения, патрубка 25, переводник. 26 своим выступом посредством рычага 12 перемещает штангу 11 и планка 14 поворачивает направляющий корпус 10 на цапфах 23 до выхода в полость окна 37. Рычаг 5. 12 поворачивается на оси и попадает левым плечом в полость окна 16, переводник 26 перемещается вниз. В этом положении на- правляющий корпус 10 фиксируется план- кой 14. До перемещения штанги 11 вниз 0 левое плечо рычага 13 размещается в полости окна 17. При перемещении штанги 11 вниз это плечо рычага 13 выходит из полости окна и поворачивает рычаг 13 на оси на 90° Одновременно начинает перемещаться 5 вниз патрубок 25. Так как нижний конец фиксатора 31 находится в выемке 32 штока 28, то шток 28 также перемещается вниз.

После фиксации направляющего корпуса 10 при перемещении патрубка 25 вниз 30 керноприемная труба 18 выдвигается из направляющего корпуса 10 до упора в стенку скважины. В процессе выдвижения торцовая фреза 21 размещается в нижней части трубы 18 и перекрывает ее входное отвер- 35 стие. Совместное перемещение фрезы и трубы обеспечивается за счет фиксации штока 28 в патрубке 25. При дальнейшем выдвижении трубы 18 осуществляется бурение боковой скважины сплошным забоем до 40 перемещения пальцев 29 штока 28 и фиксаторов 31 патрубка 25 в нижнюю часть кожуха 36. При совмещен1.и верхнего конца фиксатора 31 с выступом 35 кожуха 36, фиксатор принимает вертикалы-ice полОхМ ение, . выходя из выемки 32 штока 28. Шток 28 зависает своими пальцами 29 на выступе 35 и прекращает осевое перемещение. Соответственно останавливается и торцовая 5 фреза 21 {фиг. 7). Патрубок 25 продолжает опускаться, скользя пазами 33 по пальцам 29 штока 28.

Дальнейшее бурение боковой скважины при подаче бурильных труб вниз осуще- 10 ствляется кольцевым забоем коронкой 19до упора пазов 33 на пальцы 29. Переводник 6 перемеи1ает подпружиненную атулку 9 вниз. При этом открываются отверстия 8 корпуса 1, и .внутренняя полос- -ь бурильных 15 труб сообщается с затрубным пространством. Резкое падение давления в трубах дает

сигнал на поверхность о завершении бурения. Выключают подачу промывочной жидкости, производят отрыв керна подачей колонны вверх.

При дальнейшем подъеме колонны кер- нопрйемная труба 18 с керном и торцовой фрезой 21 перемещаются вверх синхронно патрубку 25 и штоку 28. Как только кер- ноприемная труба 18 выходит из боковой скважины переводник 26 входит в сопряжение с правым плечом рычага 13 и перемещает штангу 11 вверх. Направляющий корпус 10 поворачивается на цапфах 23 и принимает вертикальное положение. При достижении пальцев 29 цилиндра 2 шток останавливается (фиг. 8). Патрубок 25 перемещается вверх, фиксаторы 31 выходят из выступа 35. После этого керноприемная труба 18 перемещается вверх относительно торцовой 21, происходит выталкивание керна из полости трубы 18 в контейнер 38.

При перемещении штанги 11 в верхнее положение левое плечо рычага 13 перемещается в полость окна 17, а левое плечо рычага 12 выходит из полости окна 16. Переводник 26 при перемещении вверх отжимает рычаг 12 и перемещается выше его. При достижении фиксатором 21 выемки 32 его нижний конец входит в выемки 32 штока 28. При сопряжении этих деталей поворотом колонны вправо замыкают байонетное

соединение и натяжкой труб вверх производят раскрепление керноотборника в стволе скважины.

Формула изобретения

Боковой керноотборник, содержащий спускаемый на бурильных трубах несущий корпус с якорным механизмом для закрепления его в скважине, направляющий корпус с механизмом отклонения относительно несущего корпуса, размещенную подвижно в направляющем корпусе керноприемную

трубу, соединенную посредством патрубка и гибкого вала с приводом вращения и расположенную в керноприемной трубе продольно-подвижную, фрезу с механизмом фиксации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, механизм фиксации выполнен в виде штока с гибким валом, связывающим его с торцовойфрезой, закреплен но- го внутри патрубка подпружиненными защелками, при этом шток имеет радиаль- ноориентированные пальцы, патрубок имеет окна для размещения подпружиненных защелок и продольные пазы, сопряженные с пальцами штока, а гибкий вал, связанный с торцовой фрезой, расположен с возможно

стью продольного смещения внутри гибкого вала, связанного с керноприемной трубой.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для отбора керна из стенок скважины. Целью изобретения является повышение надежности. Боковой керноотборник содержит спускаемый на бурильных трубах несущий корпус с якорным механизмом для закрепления его в скважине и направляющим корпусом 10 с механизмом отклонения его относительно несущего. В корпусе 10 установлена подвижная керноприемная труба (КПТ) 18, соединенная посредством патрубка 25 и/или гибкого вала (ГВ) 27 с приводом 7 вращения. Внутри КПТ 18 размещена продольно подвижная торцовая фреза 21 с механизмом фиксации, который выполнен в виде штока 28 с ГВ 30, закрепленного внутри патрубка 25 подпружиненными защелками 31. Шток 28 имеет радиальноориентированные пальцы 29, а патрубок 25 имеет окна 34 для размещения защелок 31 и продольные пазы 33 для сопряжения с пальцами 29. При этом ГВ 30 связан с торцовой фрезой 21 и расположен с возможностью продольного смещения внутри ГВ 27, связанного с КПТ 18. При перемещении патрубка 25 вниз КПТ 18 выдвигается из корпуса 10 до упора в стенку скважины. При этом фреза 21 размещается в нижней части КПТ 19 и перекрывает ее входное отверстие. Совместное перемещение фрезы 21 и КПТ 18 обеспечивается за счет фиксации штока 28 в патрубке. 8 ил.

А-А

П

J

32

Фиг. 2

Фиг 5

33 29 25 31

СПИ

ХЗЗ

3

Фиг. 6

фиг.7

2/

Щи г. 8