ПРИБОР ДЛЯ ОТБОРА ПОРОД ИЗ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА ВО ВРЕМЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН Советский патент 1937 года по МПК E21B49/02 

При вращательном бурении скважин на нефтяных промыслах иногда применяется метод составления геологических разрезов по частицам пород, выносимых струей циркуляционного глинистого раствора.

Наиболее подходящим методом улавливания разбуриваемых частиц оказался метод сита, состоящий в том, что выходящий циркуляционный глинистый раствор в определенном объеме пропускают через медные сита с диаметром отверстий 0,1-0,25 и 1 мм, промывают слабой струей воды и затем подвергают макро- и микроскопическому исследованию собирающиеся на ситах обломки разбуриваемой породы, которые, с поправкой на пройденный путь, характеризуют породы забоя скважины.

Предлагаемый прибор имеет целью осуществить возможно простой и удобный способ отбора пород из раствора.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез предлагаемого прибора; фиг. 2 - разрез воронки со взвешенными обломками породы; фиг. 3 - подводной к прибору трубопровод и фиг. 4 - вид образцов пород в приемнике.

Служащая для приема циркуляционного глинистого раствора с обломками разбуренных пород воронка 1 вставлена в воронку 2, нижний конец которой снабжен трубкой 3 с фланцем 4 и трубкой 5 с пьезометрической трубкой 6. В верхней части воронка 2 снабжена сеткой 7 с отверстиями диаметром в 1 мм и над нею отводной трубкой 8, снабженной штуцером 9, входящим в воронку 10. Эта последняя вставлена в воронку 11, нижний конец которой снабжен трубкой 12 с фланцем 13 и трубкой 14 с пьезометрической трубкой 15. В верхней части воронка 11 снабжена сеткой 16 с отверстиями диаметром в 0,1 мм и под нею отводной трубкой 17.

Циркуляционный глинистый раствор вместе с обломками разбуренных пород поступает в воронку 1 и из нее в воронку 2, отсюда благодаря восходящей струе воды, впускаемой в воронку по трубке 5 с давлением, соответствующим столбу жидкости примерно в 29-30 см обломки пород с диаметром меньше 1 мм, проходя через сетку с отверстиями диаметром, равным 1 мм, поступают в отводную трубку 8, тогда как обломки пород с диаметром, большим 1 мм, удерживаются восходящей струей в воронке 2 во взвешенном состоянии и располагаются по высоте в зависимости от их диаметра (фиг. 2). Ушедшие в отводную трубку 8 частицы пород диаметром, меньшим 1 мм, через штуцер 9 поступают в воронку 10 и из нее в воронку 11. По аналогии с воронкой 2 в воронке 11 восходящей струей воды (поступающей по трубке 14) удерживаются частички пород диаметром от 1 до 0,1 мм, т.е. песок. Глинистые же частички с диаметром обломков меньше 0,1 мм выносятся по отводной трубке 17 наружу. При помощи фланцев 4 и 13 к каждой из воронок 2 и 11 прикрепляют полый целлюлоидный цилиндр, в который вставляют целлюлоидный цилиндр меньшего размера с боковой прорезью. Первый цилиндр имеет своим назначением обеспечение полной герметизации для воды, второй же служит для собирания взятой пробы пород; прорезь в нем сделана для удобства извлечения взятых проб.

Для работы прибора применяют водяной трубопровод 20 с четырьмя кранами (фиг. 3). Кран 21 (общий) закрывает доступ воды в отводы с кранами 22, 23, 24. Кран 22 при помощи резиновой трубки соединен с трубкой 5 воронки 2, кран 23 - с трубкой 14 воронки 11 и кран 24 - с подводящими трубками 18 и 19 воронок 1 и 10. Для пуска прибора открывают общий водяной кран 21 при закрытых кранах 22, 23 и 24. Затем открывают кран 22 настолько, чтобы в воронке 2 установилось определенное постоянное давление восходящей струи с давлением по пьезометру столба жидкости примерно 29-30 см.

Регулировка постоянного давления в воронке 11 таким же образом осуществляется при помощи крана 23. Через кран 24 с двумя ответвлениями вода подается в воронки 1 и 11.

Когда через воронку 1 пропущен определенный объем глинистого раствора, обломки выбуренных пород поступающей через кран 24 водой освобождаются от глинистого раствора. Выход чистой воды из отводных трубок 8 и 17 показывает, что обломочный материал обработан. Тогда закрывают кран 21 и в воронках 2 и 11 прекращается движение восходящей струи воды, причем обломки породы свободно падают на дно цилиндров - приемников. Общий вид отложившегося материала одной пробы будет иметь форму колонки обломков - внизу крупных с постепенным кверху переходом к мелким. Следующая проба отложится в такой, же закономерности. Таким образом, в цилиндре приемника собирается колонка, где каждый взятый образец, соответствующий той или иной глубине, будет иметь вид, указанный на фиг. 4. Отбирая образцы через определенные интервалы и подсчитав в цилиндре количество взятых проб, можно определить глубины, которым соответствуют взятые образцы.

Прибор для отбора пород из глинистого раствора во время бурения скважин, отличающийся применением вставленных одна в другую воронок 1 и 2, из которых воронка 1 предназначена для наливания в воронку 2 глинистого раствора, а воронка 2 служит для очистки частиц пород при помощи восходящих струй воды и снабжена сеткой 7 для сортировки частиц.