Пробоотборный снаряд Советский патент 1981 года по МПК E21B49/08 

(54) ПРОБОСТБСЯЗНЫЙ СНАРЯД

I

Изобретение относится к устройствам для взятия проб механическими средства. ми, а более конкретно - для сбора герметизированйых проб пластовой жидкости и газа с забоя скважины. Око предн 1знавено для использования в практике геологоразведочных и поисковых работ, в част ности при геохимической разведке на нефть и газ.

Известен шнековый буровой снаряд, включаюишй полую шнековую колшшу н пробоотборник, причем долото имеет полый хвостовик с боковыми окнами, подпружиненный относительно шнековой колонны, а пробоотборник снабжен в нижней части подпружиненным клапаном со игроком для взаимодействия с долотом, а fi верхней части - вентилем для вакуум рования пробоотборника Til.

Недостатком этого пробоотборночго снаряда является невозможность отбо-. ра проб флюида с забоя скважины при бурении с промывкой, а следовательно, в ограничение возможности отбора проб

флюида в скважинах значительной глубины-(до тыс. м), бурение без промывки невозможно.

Известен также пробоотборный , включающий колонну бурильных .труб, н подвижный относительно колонны бурильных труб шнековый наконечник с заклк ченным в нем пробоотборником с клапаном и впускными OKHaMHC2J.

Данный пробоотборник сбрасывается

to с поверхности в бурильные трубы и транспортируется к долоту, где он устанавливается в рабочее положенно, после чего .ему через колонну бурильных труб яередают вршаенне и производят внедрение

fS в забой скважины шнекового наконечника н производят отбсф хфобы пластовото флюида.

Недостатком данного снаряда является то. что при его извлечении, когда он

ID приподнят над забоем, буровой раствор, находящийся в скважине под гидростатическим давлением, превьпиающем пластовор давление, будет проникать в пробеотбо рник и загрязнять отобранную пробу. Это снижает качество отбираемой пробы. Цель изобретения - повьпиение качества отбираемой пробы...

Указанная цель достигается тем, .что пробоотборник закреплен на колонне бурильных труб, а шненовый наконечник установлен концентрично на пробоотбор{гникёи соединен с байонетным соединением, причем проботборник снабжен породоразрушаюшим долотом с боковыми окнами, установленными с возможносью осевого перемещения относительно пробоотборника и совмещения боковых окон с впускными окнами пробоотборника при крайнем верхнем положении шнекового наконечника. .

На фиг. 1 изображен шнековый буровой снаряд, общий вид; на фиг. 2 - то же, 41ри отборе пробы; на фиг. 3 - сечение на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3, . ,

ПробоотборньЩ снаряд включает корпус 1 со шнеками, ,в полости которого размещен полый хвостовик 2 долота 3. В нижней части хвостовика выполнены окна 4, а верхняя часть его взаимодействует с пружиной 5, входящей в полый хвостовик 2. Подвижный относительно 1, пробоотборник 6 имеет окна 7 и клапан 8, поднимающую клапан пружину 9 и седло 1О, Клапан 8 имеет направляющий хвостовик 11 щтоКа. Жесткость пружины 9 клапана 8 превьплает жесткость пружины 5. Верхняя часть пробоотборника 6 снабжена полым переходником 12 для соединения с буриль jibiMH трубами 13. В переходнике 12 выполнены отверстия 14 для прохода пробы и расположен поперечный палец 15, вэаимодействующий .с Г-ббразиым пазом 16 Втулки 17 корпуса 1. Для фиксации пробоотборной камеры в корпусе 1 служит гайка 18. Переходник 12 в верхней частя снабжен вентилем 19 для вакуумирования пробоотборной камеры 6. Работа пробоотборного снаряда осуществляется следукшшм образом.

В заранее Е5)обуреннро скважину опускают шнековый пробоотборный снаря с предварительно аакуумированным пробоотборником 6 и забуривают его на Полную высоту шнека корпуса 1. При забурвваецш палец 15 располагается в гчзрияаонтальном участке Г-образного паза втулки 17 и передает через нее крутящий момент корпусу .

После забуркв гфобоотбс рного снвряда, его поднимают над забоем на мм. При этом между забоем скважины и буровым снарядом образуется изолированная полость, куда поступает из пласта флюид (пла:стовая жидкость или газ). Затем вращением буровой колонны влево на 90, а .значит и пере- . ходнйка 12, выводят палец 15 из горизотального участка паза 16 втулки 17

в вертикальный участок. Под действием

веса буровод колонны пробоотборная камера движется вниз на ход, равный длине вертикального участка Г-образного па,за 16. Вес пробоотборной камеры 6 с колонной бурильных труб 13 передается

5 через направляющий хвостовик 11 штока клапана 8 на долото 3. Долото перемещается вниз в созданную подъёмом снаряда шолость окна 3 хвостовика 2 и ириемш.1,е (окна 7 пробоотборника 6 совмещаются.

0 Пружина 5 хвостовика сжимается и при ее полном сжатии совмещенные окна 3 и 7 оказываются ниже корпуса 1. Далее под действием колонны бурильных труб 13 и пробоотборника 6 начинаем5 сжиматься пружина 9 клапана 8. Клапан 8 приподнимается над седлом Ю и открывает выпускные отверстия в седле в пробоотборник 6, сообщая таким образом вакуумированную полость с 1физабойной зоной. Если пласт из которого осуществляется отбор пробы сухой, то в полость камеры засасывается проба газа, если же пласт обводнен, то поступает проба ЖИДКОСТИ с растворенным газом.

При подъеме колоШо бурильных труб 13 щток 12 вместе с пробоотборной Камерой 6 поднимется, так как палец IS имеет возможностьдвигаться вверх по вертикальному участку Г-образного паза втулки 17. В этом случае пружина 9 еакроет клапан 8, а пружвна 5 возвратит хвостовик 2 долота 3 BHytpb корпуса I. Дальнейшим подъемом бурильной колонны буровой снаряд извлекаютна дневную по верхЕость и извлекают отофанную пробу через вентйль 19.

Пробоотборный снаряд обеспечивает всхзможность отбора представительной и

50 незагрязненной (например, буровым раствором) 1фо6ы флюЕда из пласта, с сохранением ее фЁЕЗИческого в химического состояния, бли1зкгм к пластовому. Снаряд дает возможность с меньшими затратами,

55 чем при работе с серийно выпускаемыми ; щзобоотбс ншсамв, получить информацию о газовом фоне района н вьаделить аномальные участки.

Формула изобретения

Пробсютборный снаряд, включающий колонну бурильных труб и подвижный относительно колонны бурильных труб передрвой шнековый наконечник с заключенным в нем пробоотборником с клапаном и впускными окнами, отличающийся тем, что с целью повышения качества отбираемой тфобы, пробоотборник жестко закреплен на колонне бурильных труб, а шнековый наконечник установлен концеетрично на пробоотборнике и соединен

с ним байонетным соединением, причем

0

пробоопгборнвк снабжен породоразрушаюшим долотом с боковыми окнами, установлен ным с возможностью осевого перемещения относительно щюбоотборника и совмещения боковых окон с Ёпускными окнами пробоотборника при крайнем верхнем положении шнекового наконечника.

Источники внформации, принятые во внимание при экспертизе

кл. 175-233, опублнк. 1951 (прототип).

Фв/г

А-А

/4