Керноотборный турбобур Советский патент 1992 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для турбинного бурения с отбором керна с использованием съемного керноприемни- ка.

Известен односекционный керноотборный турбобур, включающий полый вал и размещенный в нем съемный керноприемник, содержащий керноприемную трубу с дренажным шаровым клапаном, захватную головку и штангу, соединяющую керноприемную трубу с захватной головкой, при этом диаметр штанги равен наружному диаметру керноприемной трубы. Узкая кольцевая щель, образованная внутренней поверхностью вала и штангой выполняет функцию гидравлического уплотнения между полостью высокого давления (над турбиной) и полостью низкого давления в месте расположения дренажного клапана (под турбиной),

В этой кольцевой щели срабатывается практически весь перепад давления на кер- ноотборном турбобуре, в результате чего керн, заполняющий керноприемную трубу, при необходимости беспрепятственно вытесняет рабочую жидкость через дренажный клапан, не преодолевая значительного противодавления.

Недостатками указанной односекцион- ной конструкции керноотборного турбобура являются ее невысокие энергетические характеристики, что сказывается особенно при работе на больших глубинах, а также малая вместимость съемного керноприем- ника.

Известен керноотборный турбобур, выполненный из нескольких турбинных секций, включающий полый вал и размещенный в нем съемный керноприемник, содержащий керноприемную трубу с дренажным клапаном, захватную головку и штангу, соединяющую керноприемную трубу с захватной головкой.

Секционное выполнение керноотборного турбобура, с одной стороны, позволяет повысить его энергетические характеристики, а, с другой стороны, увеличить вместимость съемного керноприемника.

Заклинивание съемного керноприемника может происходить в процессе спуска и вхождения съемного керноприемника в полый вал и, как следствие этого, торец керноприемника не доходит до посадочного места бурильной головки. При этом образующийся керн разрушается промывочной жидкостью. С другой стороны, съемный керноприемник может заклиниваться в валу в

сл

с

ч|

о

vj

Ј CJ

процессе его подъема лебедкой на поверхность, и в этом случае приходится поднимать весь инструмент из скважины. Все это снижает надежность работы устройства.

Целью изобретения является повыше- ние емкости керноприемника до максимально возможной величины при одновременном сохранении энергетической характеристики многосекционного керноотборного турбобура и сработки давления в месте установки дренажного клапана до величины, не препятствующей заходу керна в керноприемник.

Указанная цель достигается тем, что в керноотборном турбобуре, содержащем не- сколько турбинных секций с полым валом и размещенный в нем керноприемник, включающий керноприемную трубу с дренажным клапаном, захватную головку и штангу, длина штанги составляет не менее полови- ны длины турбинной секции.

На фиг. 1 изображен общий вид керноотборного турбобура.

Керноотборный турбобур состоит из нескольких турбинных секций, каждая из кото- рых содержит корпус 1, пустотелый вал 2, ступени турбины 3, съемный керноприемник 4, размещенный внутри пустотелого вала 2, и бурильную головку 5. Съемный керноприемник4 содержит керноприемную трубу 6 с дренажным клапаном 7, захватную головку 8, а также участки штанги 9 и 10, выполненные соответственно диаметрами меньшим и равным наружному диаметру керноприемной трубы 6. Длина участка 10, диаметр которого равен диаметру трубы 6, составляет не менее половины длины турбинной секции, или, другими словами,

1 I , где I - длина участка 10, a L - длина

турбинной секции керноотборного турбобура,

Керноотборный турбобур работает следующим образом.

При прокачивании рабочей жидкости через Керноотборный турбобур, турбина 3

приводит во вращение вал 2 с бурильной гбловкой 5. Образующийся керн заходит в керноприемную трубу 6. Длины части штанги 10 достаточно для выполнения функции гидравлического уплотнения, поэтому в зоне расположения дренажного клапана 7 отсутствует излишнее избыточное давление. Керн при заполнении керноприемной трубы 6 имеет возможность при необходимости вытеснить через клапан 7 рабочую жидкость. Конструкция съемного керноприемника выполнена с минимально необходимой длиной, имеющей диаметр, равный наружному диаметру керноприемной трубы. Это позволяет, с одной стороны, снизить вероятность его заклинивания при заходе в полый вал, а, с другой, - снизить вероятность его застревания при извлечении керноприемника из вала с помощью лебедки и троса. Надежность работы керноотборного турбобура повышается.

Техническим преимуществом предлагаемого турбобура является повышение надежности его работы.

Общественно-полезным преимуществом предлагаемого технического решения является ускорение сроков ввода в эксплуатацию разведываемых месторождений.

Формула изобретения Керноотборный турбобур, содержащий несколько турбинных секций с полым валом и размещенный в нем съемный керноприемник, включающий керноприемную трубу с дренажным клапаном, захватную головку и штангу, отличающийся тем, что, с целью повышения емкости керноприемника до максимально возможной величины при одновременном сохранении энергетической характеристики многосекционного керноотборного турбобура и сработки давления в месте установки дренажного клапана до величины, не препятствующей заходу керна в керноприемник, длина штанги составляет не менее половины длины турбинной секции.

8

JT

Использование: бурение скважин на нефть и газ с отбором керна. Сущность изобретения: керноотборный многосекционный турбобур с полым валом содержит съемный керноприемник со штангой, захватной головкой и керноприемной трубой с дренажным клапаном. Длина штанги составляет не менее половины длины турбинной секции. 1 ил.