УСТРОЙСТВО для ОТБОРА ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХПРОБ ШЛАМА Советский патент 1969 года по МПК E21B49/06 G01N1/04 

Известны герметические пробоотборники для повторного отбора нроб угля и нриродного газа. Однако их расширительные элементы срезают при опробовании некоторый слой угля, из которого природный газ уже улетучился за время первоначального бурения, подъема инструмента и спуска пробоотборника. Этот срезаемый слой разубоживает угольную пробу, занижая содержание природного газа в пласте.

Предлагаемое устройство позволяет получить представительную пробу из перебуревного угольного пласта, расположенного в любом интервале скважины.

Это достигается тем, что поршень выполнен с радиальными каналами и кольцевой канавкой, сообщающимися с гнездом клапана, а шток поршневого механизма снабл ен подвижной поворотной площадкой, размещенной в прорези втулки корпуса.

Па чертеже схематично представлено предлагаемое устройство с разрезом по А-Л.

Устройство для отбора герметизированных проб щлама состоит из контейнера /, к которому снизу присоединена направляющая .пробка 2 через резьбовой переходник 3. В переходнике выполнен осевой канал, снабженный внизу устройством 4 для крепления вентиля дегазационной установки, а вверху сидящей на резьбе втулкой 5 для упора в нее пружины 6.

В зауженной части осевого канала располагается обратный шариковый клапан 7, в седло 8 которого упирается другой конец пружины 6. Таким образом, детали 5, 6, 7 и 8 образуют дегазационный клапан.

В верхней части контейнера } внутри него с помощью заваренных шплинтов 9 крепится втулка 10. В нее упирается конец пружины 11. Верхний конец этой прулчины упирается в нижний торец скользящей втулки 12, в которую снизу ввинчена направляющая труба 13.

К скользящей втулке 12 с помощью щтифта 14 присоединена наклонная тяга 15, а к верхнему концу последней штифтом 16 - герметизирующая крышка 17. Эта крышка присоединяется шарнирно с некоторым люфтом с помощью штифта 18 к переходнику 19 в его нижней части.

0 Между конической частью нижнего торца переходника 19 и скосами уплотнительной тарельчатой крышки 17 размещается уплотпительиое кольцо 20. Переходник 19 с помощью резьбы связан с цилиндрической полой

5 деталью 21 с боковыми вырезами 22. В нижней части детали 21 закреплен кольцевой пакерующий элемент 23, соединенный винтами с кулачками 24, имеющими наклонную внутреннюю поверхность. Кулачки 24 при помощи

ли 21, 7ак что они могут поворачиваться вокруг шарнира 25. В средней части детали 21 укреилены на шарнире 26 резцы 27 с зубцами 28 в их верхней части.

К внутренней иоверхности верхней части цилиндрической детали 21 винтами 29 присоединена втулка 30, в которой выполнен паз 31. Этот паз имеет прямолинейный участок 32 и наклонный участок 33. Деталь 21 с помощью резьбы присоединяется к трубчагой детали 34, которая имеет в верхней части отверстие 35.

Трубчатая деталь 34 резьбовым переходником 36 связывается с бурильной колонной -37. Внутри трубчатой детали расположен поршень 38, снабженный горизонтальным каналом 39 и кольцевой проточкой 40 в средней части. Под поршнем находится возвратная пружина 41, упирающаяся своей нижней частью в торец цилиндрической детали 21. В нижний торец поршня при помощи резьбы ввернут шток 42, к которому на уровне паза 31 присоединена винтами поворотная плашка 43. Вблизи нижнего резьбового конца штока выполнены кольцевые выточки 44, а непосредственно с этим резьбовым концом связан переходник 45, к которому крепятся на резьбе полая направляющая втулка 46 с боковыми окнами 47 и шток 48, проходящий внутри этой втулки и доходящий своим нижним КОНЦОМ до нижней части центрального капала переходника 19.

Для отбора герметизированной пробы цороды или угля, содержащего природный газ, устройство спускается в скважину на бурильной жолонне 37 и устанавливается в интервале опробования так, чтобы резцы 27 находились против кровли угольного пласта. После этого в бурильную колонну с поверхности нагнетается промывочная жидкость. Давление промывочной жидкости действует на верхний торец поршня 38. Последний под давлением идет вниз, сжимая возвратную пружину 41. При этом подается вниз и шток 42 с кольцевыми выточками 44, которые, взаимодействуя с зубцами 28, выдвигают резцы 27 на величину, необходимую для устранения разубоживающего дегазированного слоя угля. Эта величина устаиавливается заранее.

После того как поршень проходит расстояние /г, резцы выдвигаются на эту величину и удерживаются в этом положении, поскольку при прохождении поршнем расстояния Л канал 39 поршня 38 посредством кольцевой проточки 40 соединяется с отверстиями 35 в стенке трубчатой детали 34, и промывочная жидкость, создавая постоянное давление на поршень и удерживая таким образом резцы в положении для разбуривания разубоживающего дегазированного слоя угля, попадает в скважину. Бурильная колонна 37 приводится во вращение с поверхности, и резцы 27, вращаясь, разбуривают разубоживающий дегазированный слой угля, причем разбуренные частицы пропускаются мимо контейнера / на забой скважины.

После окончания разбуривания разубоживающего дегазированного слоя угля давление промывочной жидкости снимается, резцы 27 складываются, и весь снаряд приподнимают на такую высоту, чтобы резцы 27 вновь находились против кровли угольного пласта. В бурильную колонну забрасывается шарик 49,

который опускается на седло поршня 38. Затем снова подается иод давлением промывочная л идкость, и поршень начинает опускаться, раздвигая резцы 27 на величину, необходимую для отбора достаточного количества

пробы угля. При ирохождении поршнем расстояния Я надиоршневое пространство соединяется с отверстиями 35, и промывочная жидкость, создавая ностоянное давление на поршень и удерживая резцы в выдвинутом

положении для отбора пробы, поступает в скважину.

При перемещении поршня 38 под давлением промывочной жидкости шток 42 идет вниз, а поворотная плашка 43 скользит сначала вертикально по прямолинейному участку 32 паза 31, а затем по наклонному участку 33. Шток 42 поворачивается на 90°, вращая переходник 45 и направляющую втул1ку 46 до тех пор, пока ее окна 47 не совпадут с вырезами 22, выполнепными в полой цилиндрической детали 21. При прохождении поршнем расстояния Я шток 48 своим нижним концом открывает уплотнительную тарельчатую крышку 17, а нижний конец направляющей втулки 46 распирает

кулачки 24, в результате чего кольцевой элемент 23 перекрывает кольцевое пространство скважин. Бурильная колонна 37 приводится во вращеппе. Резцы 27 разбуривают недегазированный слой угля, который через окна 47,

вырезы 22 и внутреннюю полость переходника 19 идет в контейнер /.

По окончании отбора пробы давление промывочной жидкости снимается, поршень 38 под действием возвратной пружины 41 возвращается в верхнее положение, резцы 27 складываются, а тарельчатая крышка 17 под действием возвратпой п.ружины 11 прижимается к скошепной части переходника 19, надежно герметизируя контейнер / с отобранной пробой угля или породы, содержащей газ. Все устройство поднимается на поверхность, и контейнер 1 с переходником 19 отворачиваются от остальной части устройства. После этого на переходник 19 наворачивается предохранительный колпак, и контейнер с пробой отправляется в лабораторию, где от него отворачивается направляющая пробка 2. Затем посредством резьбового отверстия в переходвике контейнер соединяется с вентилем дегазационной установки.

тизатора, отличающееся тем, что, с целью получения представительной пробы в любом интервале скважины, поршень выполнен с радиальными каналами и кольцевой канавкой.

сообщающимися с гнездом клапана, а щток поршневого механизма снабжен подвижной поворотной плашкой, размещенной в прорези втулки корпуса.

if6