СНАРЯД ДЛЯ БУРЕНИЯ С ОТБОРОЛ1 ПРОБ ШЛАМА Советский патент 1973 года по МПК E21B49/02 

1

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано в снарядах бескериового бурения с отбором шлама.

Известные сиаряды для бурения с отбором проб шлама, включающие корпус, буровой наконечник, эжекторное устройство, гидроциклонный шламоуловитель, герметизирующий переходник и размещенные в корпусе раздели1е.1ьные устройства, каждое из которых содержит шток п диафрагму, шариирно закрепленную на иолом переходпике, не обеспечивают достаточной точности привязки шламовой пробы к определенному участку скважины.

Предлагаемое изобретение устраняет указанный недостаток, так как каждое разделительное устройство снаряда снабжено поршнем с калиброванным седлом под бросовый клапан, причем полый шток поршня выполпеи перфорированным и жестко соединен с запорной втулкой, взаимодействующей с диафраглюй.

На фиг. I изображен предлагаемый снаряд; на фиг. 2 - разделительное устройство.

Снаряд состоит из бурового наконечника 1, переходника 5, корпуса 3, выполненного нз отдельных цилиндрических секций, соединенных ннппельнымп переходниками 4, делительного узла 5 с эжекторным устройством 6, армированных герметизирующих переходников 7 и S и корпуса .9.

В герметизирующем переходн}п е 8 выпол 1ены центральный канал 70 и боковые каналы 11, соединяющие внутреннюю полость корпуса 9 с кольцевым пространством скважпны. В центральный канал 10 герметизирующего нереходника 8 введена растворопроводящая труба 12, верхний конец которой уплотнен относительно внутренней поверхности переходника 8, а нижний конец соединен с верхней частью переходника 7, введенной внутрь корпуса 9, который соединен резьбой с пере. 7, снабженным двумя боковыми каналами 13 и 14, причем канал 14 выведен во внутреннюю плоскость корпуса 9.

Соединительная муфта 15 с коитргайкой 16 соединяет переходник 7 с делительиым узлом 5. Для предотвращения прокручивания муфты 15 и нарушения вследствие этого соосности каналов переходник 7 и делительный узел 5 соединены штифтом 17. В боковом канале 14 переходника 7 закреплен с помощью BtiTKa диффузор 18.

Делительный узел 5 выполпен в виде резьбового переходника с наклонным каналом 19, который заканчивается соплом 20 п соединяет кольцевое пространство скважины с каналом 14. Нижний конец канала 19 расположен в кольцевой расточке 21 в наружной части делительного узла 5.

Канал 13 соединяется с наклонным каналом 22, выполненным в делительном узле 5 и заканчивающимся осевым каналом этого переходника. В расточку 21 выведен верхний конец спирального канала 23, причем нижний конец его выведен во внутреннюю полость корпуса 3, соединенную каналом 24 с расточкой 25, в которую выведено сопло 20. В осевую часть канала 22 введена растворопроводящая трубка 26, проходящая по всей длине корпуса 3, в нижнюю часть каждой секции которого в растворопроводящую трубку 26 встроено разделительное устройство 27. Нижний конец растворопроводящей трубки 26 введен в осеBoif канал переходника 2, в результате чего трубка 26 сообщается с промывочными каналами долота.

Каждое разделительное устройство 27 включает нижний переходник 28, натрубок 29 с ограничительным кольцом 30, промежуточный переход1П к 31 н переходник 32, соединенный резьбой с переходником 31. В верхней части переходннка 32 выполнено кольцевое сверление 33, в котором шарнирно закреплеиы подпружиненные металлнческие пластины 34 с резиновой диафрагмой 35. В сложенном положеп П1 пластины удерживаются втулкой 36, которая с помощью винтов крепится к детали 37, Бведеиной во внутреннюю полость нереходннка 32 и патрубка 29, причем с целью смещения втулки 36 относительно переходника 32 в последнем выполнены нродольные прорези 38. Для удержания детали 37 и втулки 55вверхноложенни нредусмотрены срезные шплинты 39. В детали 37 выполнены окна 40, которые при ее верхнем положении перекрыты внутренними стенками переходннка 32, при этом в нижней части детали 37 вынолиены отверстия 41, имеющие в калсдом разделительном устройстве 27 разный размер. Размер отверстий 41 наибольший в верхнем разделительном устройстве 27 и наименьший в нижнем разделительном устройстве. В верхних, первом и втором, разделительных устройствах 27 37 выполнена без перфорированной части, но с седлами 42 для носадки забрасываемых сверху mapiiKOB.

Устройство рабогает следующнм образом.

В процессе бурения нагнетаемая с поверхности промывочная жидкость из бурилыюй колонны поступает через капал 10, внутреннюю полость растаоропроводящей трубы 12, каналы 13 и 22, внутреннюю полость растворопроводящей трубки 26, внутренние полости деталей 32 и 37 н через отверстия 41 в канал нереходника 2 и нромывочиые каналы породоразрушающего наконечника /. Восходящий иоток промывочноГ жидкостн выносит шлам по кольцевому пространству скважины до кольцевой расточки 21. В этом месте восходящий ноток промывочиой жидкости делится на две неравные части, ве.чнчпна которых определяется соответствующим подбором сечений каналов 23 и 19, а также гидравлическими потерями давления при движепии нромывоч Ю11 жндкостн через другие каналы снаряда. Необходимая для отбора пробы часть шлама определяется требования МП геологического документирования скважин по шламу, которые предусматривают нрн улавливании шлама на поверхности. Основной поток нроходит через канал 19, эжекторное устройство 20, 25, 13 и 14, внутреннюю полость корпуса 9 и каналы 11 в кольцевое пространство скважины выше переходника 8, причем для создания надежного кольцевого перекрытия скважины в paiioiie корпуса 9 может быть установлено несколько таких переходников.

Сокращенная (меньшая) часть потока проходит через спиральный канал 23 во внутреннюю нолость корпуса 3, причем в результате центробежного эффекта достигается максимальное осаждение шлама из промывочной жидкости. Шлам оседает в нижнем контейнере, а очищенная жидкость но каналу 24 попадает в расточку 25, чему способствует сопло 20. По заполнении нижней секции корпуса 3 или при необходимости отбора пробы с определенного интервала после его перебурки в бурильную колонну забрасываются мелкне шарики или буровая дробь, которая, проходя через соответствующие каналы снаряда и отверстия 4 верхних разделительных устройств 27, нопадет во внутреннюю полость детали 37 нижнего разделительного устройства. В результате перекрытия отверстий 41 и повышения давления промывочной жндкости срезается шплинт 39 и деталь 37 за счет нрорезей 38 несколько подается вниз, благодаря чему нроисходит соединение каналов 40 с внутренней нолостью натрубка 29. При этом в результате перемещения вниз детали 37 вниз перемещается также и втулка 36, освобождая пластины 34, которые поворачиваются на шарнирах н перекрывают кольцевое пространство ко.рнуса 3 за счет раскрытия диафрагмы 35. Затем бурение продолжаетея до перебурки следующего расчетного интервала скважины.

Пред м е т II 3 обре т о и и я

для бурения с отборо.м проб и ла-ма, включающий корпус, буровой Haj oiie4niiK, эжекторное устройство, гпдроциклопный шламоуловитель, гер1метизирую ци 1 иереходпнк и размещенные в корпусе разделительные устройства, каждое из которых содержит 1 диафрагму, шарнирно закрепленную на нолом переходнике, отличающийся те.м, что, с целью повышения точности привязки шламовой пробы к онределепиому участку скважины, каждое резделптельное устройство снабжено поршнем с калиброванным седлом под бросовый клапан, причем полый шток норшня выполнен перфорированным п жестко соединен с запорной втулкой, взаимодействуюа1,ей с диафрагмой.

Р//г. /

JJ

I f

llfll5 iiJ pl «-fl

liфe4

-29

I i

-JO , j

(

иг 2