Керноприемное устройство Советский патент 1978 года по МПК E21B25/00 

(54) КЕРНОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобрегекие относится к бурению неф Т5ШЫХ, газовых и других скважин и наП равлено на повышение аффектпвности бурения с OT6opONf керна.

Известно кернопряемное устройство, включающее наружную н внутреннюю колонковые трубы, причем на внутренней колонковой трубе имеются контакты, расположенные на расстоянии друг от друга и связанные с электромагнитами, взаимодействующими с клапаном за счет перемещения контактных колец при вхожпении керна в грунтоноечую трубу l.

При замыкании цепи клапан перекрывает поток жидкости и давление повышается, что дает возможность судить о прохождении керна через контакт. Но известное устройство должно иметь источники постояиного тока в условиях Еысоких давлений, надежньш контакты в условиях зашламовывания труб и действие центробежных сил. Все это делает конструкцию сложной и ненадежной в работе

Известно таюке керноприемное устройство, вкл}0шк цее карркную колонковую трубу с цoлoro f,. вт/т-рекшою керноприемHyjo трубу с нескольюг ш ярусаы огверотий в верхней частн н перекрываюгдий от вэрст-ня элемент, устаноЕлепкый в керно приемной трубе 2J. В процессе долбления происходит рост иавпения в нкрхо-ляцнонной скст-еме н по абсолютной вепичЕне этого роста предлагается определять величину захода керна.

Однако конструктивное исполнение такого устройства требует тарировки в зависимости от производительности (литража) несосной группы искажает сигнал при зашламованни керноприемной трубы, при изменении давления и расхода промывочной жидкости в процессе долбления. Таким образом, это устройство не гарантирует надежности в работе, не дает чет кого сипшла на поверхности о величине захода керяа и создает трудности при расшифровке.

Цепь изобретения - повы1 ение постоюкэриостн получаемого с тгнала о заполнении керн СП рие мной трубы кериом за счет регистрации скачков ца&лення.

Указанная цель достигается тем, что перекрывающий .отверстия элемент выгсол ней в випе многоступенчатого золотника, установленного с возможностью поочереаного перекрытия и открытия каждой пары близлежащих друг к другу ярусов отверстий.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема кернопрцемного устройства в поло жении с плунжером, не перекрывающим отверстия; на фиг. 2 - плунжер в положении, перекрывающем отверстия.

Устройство состоит из наружной колонковой трубы 1, керноприемной трубы 2, шшты 3 с калибровочными огверстиями 4f перфорнрованцого патрубка 5 с двумя рядами отверстий 6 и 7. Внутри кернаприемной трубы 2 подвилсно размешен перекрывающий отверстия элемент, выполненный в виде многоступенчатого золотника 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Для уменьшения мертвой зоны (первоначальный участок бурения, незарегист pHposaifflbul на поверхности записью выхо да керна) перед спуском инструметгга за счет многост 11енча-гости золотника 8 при водится в соответствие длина внут рениих частей устройства с длиной керноприемной трубы 2.

В процессе спуска за счет дискрет™ ности спуско..подьемнь х операций перемешается по трубе 2 и произво цит очистку внутреш5ей полости трубы от nocropoHinix осадков и шлама.

После спуска инструмента на забой и включения насосов золот1шк гидравлическим перепадом устанавливается в нижнем положении в керноприемной трубе 2.

Бурением некоторого участка ствола выбирается мертвая зона, и золотник вступает в соприкосновение с керном. При дальнейшем бурении золотник по мере поступления керна начинает передвигаться вверх по трубе 2, периодически перекрывая внутреннюю полость перфорирова.нного патрубка 5 между верхними и нижними отверстиями 6 и 7.

Пpo ывoчнaя жидкость проходит (на черт, показано стрелками как через регламентированные отверстия 4 плиты 3, так и через отверстия 6 и 7 : зло зазору между внутренней поверхностью

патрубка и золотником. Суммарная площадь для проходки жидкости болылая, а перепад давления, срабатываемый па этом участке циркуляционного канала, низок. Бурение идет при низком давлении.

При дальнейшем подъеме золотника отверстия 6 и 7 перекрываются.

Промывочная Хсидкость проходит только через регламентированные отверстия 4 плиты 3. для прохода жидкости мала, соответственно, растут гидравлические потери. Бурение идет при высоком давлении.

После поступления керна внутрь колонковой трубы определенной длины (задаваемой конструктивно) цикл (паде1гае и рост давления) повторяется.

TajJHM об эазом, в результате периодического изменения площади поперечного сечения канала для прохода промывочной жидкости и, как следствие, периодического изменения давления в циркуляционной системе, мы можем получить четкий сигнал на поверхности для регистрации величинь захода керна на записывающих приборах. Перепад давления, срабать ваем1 1й в плите 3 с калибровочными отверстиями 4, регламентируется расчетом и подбором соответствующих диаметров минерало-керамических насадок, расчитываются геометрические размеры золотника и патрубка 5.

Процесс регистрации величины захода керна при такой схеме - циклический и с-сущестштяется на поверхности на диаграмме записи давления в циркулЯ1даонной системе.

Величина защедшего керна определяется длиной одного цикла (задаваемого конструктивно) и числом циклов и не зависит от амплитуды цикла (т.е. не требуется тарировка, исключаются ошибки при зашламовании, при изменении давления и расхода).

Пример. Если длина одного цикла (с)0,5 м, а число циклов (N )-0, длина мертвой зоны (д)-0,2 м, то длина керна Ьц fl+C-N O,2+O,,2 метра.

Таким образом, предлагаемое кернЬприемное устройство, снабженное гидравлическим указателем длины керна в колонковой трубе, выгодно отличается от ранее известных.

Фор м у ла изобретения

Керноприемное устройство, включаюи1ее наружную колонковую трубу с долотом.