Устройство для нанесения ориентированной метки на керн Советский патент 1982 года по МПК E21B25/16 

1Изобретение относится к делу и может быть использовано для получения орие птированного керна в наклонных,искривленных скважинах при геологической съемке, поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.

Известны устройства для получения ориентированного керна, содержащие в своем составе узел мб кировки керна и регистратор апсипальногр нагфавления, ,. фиксирующий положение метки, /наносимой на поверхность керна в процессе бурения, относительно апсидальной плоскости скважины 113

Недостаткок ааниых устройств является их низкая нааежность и сложность конструкции.

Более надежны устройства, где ориентированная метка наносится на керн, специальным снарядом перед бурением.20

Известное устройство для нанесения Гориенпфованной метки на керн, соаержашее, переходник со срезным штифтом, корпус, цевгратор, .отбурочную трубу с кс ошсой

и шарниром, связанную зубчатой муфтой с переходником, долото, закрепленное на корпусе и выполненное с натравляющим отбурочную трубу отверстием, а также решстратор апсидального нахфавления в виде ориентирующего ст)жня, размещенного- в замкнутой полости с раствором электролита.

Недостат сами данного устройства являются ограниченность гцрнменения по глубине, скважин и, невысокая точность, что снижает 1фоизводнтельность буровых работ, из-за осаждения из электролйгга медн на регитсратсра апсндального направления 1ФОИСХОДИТ не только во емя керноскопа на забое, но и во емя спускоподъемных операций, вь ур вания метки и т.д. В результате, даже щзп очень дл1ггельной выдержке мениск получается размъггым, нечетким. На больших, глубинах (8ОО м н более) велико число отказов, когда мениск не образуется. Обусловленная этим низкая точность и надежность ориентирования керна сдерживает внедрение кернометрических исследований в практику геологоразведочных работ. Цель изобретения - повышение надежности и точности работы устройства. Поставленная цель постигается тем.чт.о устройство для йанесения ориентированной метки на керн, содержащее переходник со срезным штифтом, корпус, центратор, отбурочную трубу с ксфонкой и шарниром, связанную зубчатой муфтой с переходНиком, долото, зеисрепленное на корпусе и выполненное с направляющим отбурочную трубу отверстием, а также peractpaTOp апсидального направления в виде ориентирующего стержня, размещенного в замкнутой полости с раствором электролита, снабжено плунжерным цилиндром и разрушаемой мембраной для изоляции полости цилиндра от внешнего давления, при этом ориентирующий стержень закреплен на плунжере и установлен вьоие уровня раствора электролита. На чертеже изображено устройство для нiaнeceния ориентированной меткТ на забой скважины в исходном положении, продольный разрез. Устройство состоит из зубчатого переходника 1, со срезным щтифтом 2, корпуса 3, центратора 4, зубчатой муфты 5, специального долота 6 с направляющим отверстием 7, в котором расположена отбурочная труба 8 с кqpbшcoй 9, соединенная с зубчатой муфтой 5 сферическим щар ниром 1О. В горловине полости 11 долота 6 установлен цилиндр 12 с размещенным в нем плунжером 13, с которым сое динен сфиент1фукмций стержень 14, изготовленный из углеродистой стали. В полость 11 долота 6 залит 5% раствор элекгролита( медного купороса) ниже уровня ориентирукицего стержня 14 в его верхнем исходном положении. В верхней части цилиндра 12 установлена мембрана 15 (например, из оргстекла), изолирующая полость цилиндра от полости скважины со сменной щайбой 16, уппотнениями 17, закрепленными на горловине полости ll долота 6 посредством гайки 18, плунжер 13 и :5 иентирующий стержень 14 имеют фиксирующую грань (не изображена). Устройство работает следующим образом. Перед спуском устройегва в скважину в полость 11 долота 6 заливают 5% вод ный раствор медного купороса () на 1-1,5 см ниже уровня с иент«фуюше го стержня 14 в его верхнем, положении. В цилиндр 12 помещают ппунж 13 с ориентирующим стержнем 14, устанавли-, веются уплотнения 17, мембрана 15 с сменной шайбой 16, которые крепятся гайкой 18. В процессе спуска бурового снаряда в скважину по достижению определенной расчетной глубины (например 10О-20О м выше забоя скважины и регулируются диаметром отверстия сменной шайбы 16) под действием гидростатического давления столба промывочной жидкос ти скважины проискоаиг разрушение мемб- раны 15 и гиаростатическое давление, воздействуя на плунжер 13, перемещает ори-i ент фующий стержень 14 вниз до упора и погружают его в раствор медного купороса и сжимая находящийся в полости воздух. После постановки буровогчэ снаряда на забой осуществляют выравнивание забоя долотом 6 на пониженных технологических режимах бурения, гц)й этом крутящий момент на долото 6 передается через зубчатый переходник 1 и зубчатую муфту 5, а осевая нагрузка - через штифт 2. Далее тфоизводят увеличение осевой наг рузки и срезание штифга 2. Огбурочную трубу 8 с коронкой 9 подают на забой и осуществляют сверление метки на глубину 0,2-0,5 м. По окончании сверления метки делают 29-ЗО минутную вьщержку в результате котсрой на ориентирующем стержне 14 под действием собственного электродного потенциала стержня отлагается мениск осадка меди в виде эллипса, большая ось которого расположена в апсидальной плос- кости скважины. Затем производится подъем снаряда на поверхность В процессе подъема в результате снижения гидростатического давления под действием давления сжатого воздуха плунжер 13 вместе с с зиентирукицим стержнем 14 перемещается вверх, который выходит из раствора элеткролнта и тем самым, исключается возможность размыва мениска осадка меди в лродессе подъема. После подъема снаряда на поверхность 1роизводится .авлечение стержня 13 и снятие отсчета. Предлагаемое устройство для нанесенвя ориент ованной метки на керн позволяет отбирать ориентированный керн на любых глубинах. Формула изобретения Устройство для нанесения ррнентированвсЯ1 метки на керн, содержащее переходник со срезным щтифтом, корпус, це гратср, отбурочную трубу с коронкой и щ ниром.