Шнековый буровой снаряд Советский патент 1978 года по МПК E21B49/02 

1

Изобретение относится к устройствам для взятия проб механическими средствами, а именно для отбора герметизированных проб пластовой . жидкости с забоя скважины. Оно предназначено для использования в практике геологоразведочных и поисковых работ, особенно при геохимической разведке на нефть и газ.

Известны пробоотборники, состоящие из корпуса, приемной камеры и поршня, которые для непосредственного отбора проб из водоносных горизонтов снабжены пустотелым шнековым наконечником с фильтром. Приемные отверстия фильтра до начала отбора пробы перекрыты.пустотелым штоком, связанным с поршнем 1,

Недостатком известных пробоотборников является то, что они предусматривают отбор жидкости, но не обеспечивают. отбор пробы газа. Кроме того, такие пробоотборники осуществляют отбор только одной пробы за один спуск инструмента, т.е. исследуется только один интервал.

Известны также шнековые инструментты со сменными грунтоносами. Через полую шнековую колонну грунтонос опуйкают на тросе и при помощи специального фиксирующего устройства закрепляют

на забое. Для удержания керна в корпусе грунтонос снабжен кернорватеяем f2

Недостатком таких инструментов является то, что они позволяют только отбор негерметизированного кернового материала, но не обеспечивают отбора герметизированной пластовой жидкости и газа.

Цель изобретения - обеспечение многократногоотбора герметизированных проб пластовой жидкости при сплошном бурении.

Это достигается тем, что предлагаемый шнековый буровой снаряд, включает долото, которое имеет полый хвостовик с боковыми окнами, подпружиненный относительно шнековой колонны, входящий в полый хвостовик пробоотборник снабжен в нижней части подпружиненным клапаном со штоком для взаимодействия с долотом, а в верхней частивентилем для вакуумирования пробоотборника.

. На фиг. 1 изображен шнековый буровой снаряд общий вид на фиг. 2 - то же, при выдвинутом положении долота. Шнековый буровой снаряд включает полую шнековую колонну 1, расширитель 2, в полости которого размещен хвостовик 3 долота 4. В нижней части хвостовика выполнены окна 5, а верхняя часть его взаимодействует с пружиной 6. ВХОДЯ1ДИЙ в полый хвостовик 3 съемный пробоотборник 7 имеет -окна 8 и клапан 9, поджимающую клапан пружину 10 и седло 11. Клапан 9 имеет направляющий хвостовик 12 штока. Жесткость пружины 10 клапана 9 превышает жесткость пружины 6. Полость камеры пробоотборника 7 герметизирует крышка-гайка 13, в которой укреплен вентиль 14, переходник 15 с утяжелителем 16,к его верхней части присоединен трос 17, служащий для . транспортиро вки пробоотборника. Вентиль 14, размещенный в полости переходника 15, состоит из корпуса 18, запорной иглы 19, гайки 20 и штуцера 21. Он служит для вакуумирования пробоприемной камеры и последующего извлечения из нее пробы. Хвостовик 3 долота 4 имеет уплотнения 22 и 23.

Шнековый буровой снаряд работает следующим образом.

Пробуривают снарядом скважину до интервала, с которого необходимо взять пробу флюида. Далее приподнимают весь снаряд над забоем на 150-200 мм. При этом между забоем скважины и буровым снарядом образуется изолированная полость, куда поступает из пласта пластовая жидкость.

В полость шнековой колонны-iHa,тросе 17 опускают пробоотборник 7. Пробоотборная камера предварительно вакуумирована. Пробоотборник 7 входит в полость хвостовика 3 долота 4 и герметизируется от полости шнека посредством уплотнительных колец 22. Вес пробоотборника 7 с утяжелителем J6 передается через направля ощий хвостовик 12 штока клапана ..9 на долото 4. Долото перемещается ениз; в -созданную подъемом снаряда полость, а приемные окна 5 хвостовика 3 и приемные окна 8 Пробоотборника 7 совмещаются. Пружина 6 хвостовика сжимается и при ее полном сжатии совмещенные приемные окна 5 и 8 оказываются ниже торца расширителя 2. .

Под действием утяжелителя 16 и пробоотборника 7 далее начинает сжиматься

пружина 10 клапана 9. Последний приподнимается над седлом 11 и открывает впукные отверстия в седле в пробоотборную камеру, сообщая вакуумированную полост с призабойной з.оной. Если пласт, из которого осуществляют отбор пробы, сухой , то -в полость камеры засасывается проба газа; если же пласт обводнен, то поступает проба жидкости с растворенным в ней газом. При натяжении троса 17 пружина 10 закроет клапан 9, а пружина б возвратит хвостовик 3 долота внутрь расширителя 2. Посредством троса 17 пробоотборник 7 извлекают на поверхность, а полая шнековая колонна остс1ется на забое.

Продолжая бурение, скважину углубляют до достижения следующего интервала отбора проб. В полую шнековую колонку 1 снова опускают пробоотборник 7 и отбирают пробу таким же образом.

В извлеченном на поверхность пробоотборнике 7 взятая проба флюида при открытом вентиле 14 отбирается через штуцер 21.

Предлагаемый шнековый буровой снаряд обеспечивает бурение с отбором достоверных герметичных проб как из сухих, так и из обводненных разрезов, без подъема рабочего инструмента, что расширяет возможности отбора проб и .в значительной мере уменьшает спускоподъемные операции снаряда.

Формула изобретения Шнековьдй буровой снаряд, включающий полую Шнекову ю колонну, долото и съемныЛ пробоотборник, о.т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью обеспечения многократного отбора герметизированных проб пластовой жидкости при сплошном бурении, доЛото имеет полый хвостовик с боковыми окнами, подпружиненный относительно.шнековой колонны, а пробоотборник снабжен в нижней части подпружиненным клапаном со штоком для взаимодействия с долотом,а в верхней части - вентилем для вакуумирова1НИЯ пробоотборника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 171342, кл. Е 21 В, 49/02, 1963.

2.Башкатов Д.Н. и Олоновский Ю.А. Вращательное шнековое бурение геологоразведочных скважин. М., Недра 1968,с. 155.

16

(ригЛ

П