DE102005004580B4

DE102005004580B4 - Process and device for the preparation of cores under pressure maintenance

Info

Publication number: DE102005004580B4
Application number: DE102005004580A
Authority: DE
Inventors: Holger Hüning; . Thjunjoto; Paarthiban Purushothaman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: DE102005004580A1

Abstract

Verfahren zur Aufbereitung von unter Druckerhaltung gewonnenen Bohrkernen (10), dadurch gekennzeichnet,
dass ein Kernsegment (11) von dem Bohrkern (10) abgetrennt wird,
dass das Kernsegment (11) in eine Kernsegmentkammer (4) überführt wird,
dass eine Teilbeprobung des Kernsegments (11) vorgenommen wird und
dass die Teilprobe in einen speziellen Probebehälter, in eine Laboreinrichtung oder in eine angeschlossene spezielle Anlage überführt wird, wobei der Druckzustand in jedem Arbeitsvorgang erhalten bleibt.Process for the preparation of pressurized core cores (10), characterized
a core segment (11) is separated from the drill core (10),
the core segment (11) is transferred into a core segment chamber (4),
that a Teilbeprobung of the core segment (11) is made and
that the subsample is transferred to a special sample container, to a laboratory facility or to a connected special facility, the pressure state being maintained in each operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung der unter Druckerhaltung gewonnenen Bohrkerne zu Proben bzw. Teilproben unter Erhaltung des Druckzustandes. Die so erhaltenen Teilproben werden in verschiedenen Experimenten, z.B. in verschiedenen Gebieten der Geologie, Mikrobiologie, Lagerstättentechnik usw. verwendet.The The invention relates to a method and a device for processing the cores obtained under pressure maintenance to samples or subsamples under preservation of the pressure condition. The subsamples thus obtained are used in various experiments, e.g. in different areas geology, microbiology, reservoir engineering, etc.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, daß die Gewinnung der Bohrkerne unter Druckerhaltung und die Überführung des gesamten Bohrkerns in verschiedene Druckkammern für geophysikalische Untersuchungen mittels Bestrahlungstechnik, z.B. Gamma-Strahl-Dichtemessung, Röntgen-Strahl-Dichtemessung anhand der CT-Technik, technisch durchgeführt werden kann, wie es in der Bohrung „ODP-Leg 204" (Internationales Ozeanbohrungsprogramm, Offshore Oregon, Juni – September 2002) demonstriert wurde, vgl. Ref. 4), 5) und 7).It It is known from the prior art that the recovery of the cores under pressure maintenance and the transfer of the entire core into various pressure chambers for geophysical surveys by irradiation technique, e.g. Gamma-ray density measurement, X-ray beam density measurement based on The CT technique can be done technically as it is in the hole "ODP-Leg 204 "(International Ocean Drilling Program, Offshore Oregon, June - September 2002) was, cf. Ref. 4), 5) and 7).

Es gibt jedoch noch keine Lehre, die unter Druckerhaltung gewonnenen Bohrkerne zu verarbeiten und davon Teilproben unter Erhaltung des Druckzustandes bereitzustellen. Weiterhin gibt es noch keine Lehre, diese Teilproben ohne Druckentspannung zwischen den Arbeitsvorgängen in Laboreinrichtungen zu überführen und in einem labortechnisch gerechten Probenbehälter zu untersuchen. In einigen Anwendungen mit höherem Anspruch, insbesondere für mikrobiologische Untersuchungen, wird die Qualität der Probe durch die Kontamination durch die Bohrflüssigkeit und das Druckmedium beeinträchtigt.It However, there is still no teaching that gained under pressure maintenance Cores to process and subsamples thereof while preserving the To provide print state. Furthermore, there is still no teaching these subsamples without pressure release between the operations in To transfer laboratory equipment and in a laboratory-friendly sample container to examine. In some applications with higher demands, especially for microbiological testing, the quality of the sample is due to the contamination through the drilling fluid and the print medium is impaired.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 26 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and a device with the features of claim 26 solved. advantageous Further developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Durch die Erfindung sind folgende Vorteile und Möglichkeiten gegeben:

– einen durchgängigen Vorgang der Aufbereitung der Bohrkerne durch verschiedene Systeme mit Erhaltung des Druckzustandes der Bohrtiefe durchzuführen,
– eine vollständige Verwertung der gesamten Kernlänge zu gewährleisten und
– eine ungestörte Teilprobe zu gewinnen.

The invention provides the following advantages and possibilities:

To carry out a continuous process of preparation of the cores by different systems with preservation of the pressure state of the drilling depth,
- to ensure full recovery of the total core length and
- to win an undisturbed subsample.

Der gestörte Teil des Kerns, der durch den Kernbohrvorgang entstanden ist, verbleibt nach der Extrusion in dem Extrusionsaufsatz (12). Nur der ungestörte innere Teil des Kerns wird in den Probebehälter zur weiteren Verwertung überführt. Somit ist es möglich

– eine Kontaminationskontrolle während der verschiedenen Arbeitsvorgänge der Probenbereitstellung durchzuführen,
– eine definierbare Schnittstelle für den einzelnen Endanwender (z.B. Mikrobiologie, Petrophysik, Lagerstättentechnik, Geologie, Geotechnik, usw.) zu gestalten und
– einen labortechnisch-, bzw. laboreinrichtungsgerechten Probebehälter zu verwenden.

The disturbed part of the core, which has been produced by the core drilling process, remains in the extrusion attachment after extrusion ( 12 ). Only the undisturbed inner part of the core is transferred to the sample container for further utilization. Thus it is possible

To carry out a contamination control during the various processes of sample preparation,
- to design a definable interface for the individual end user (eg microbiology, petrophysics, reservoir engineering, geology, geotechnical engineering, etc.) and
- To use a laboratory-technical or laboratory equipment appropriate sample container.

Das Verfahren und die verwendete Vorrichtung werden nunmehr mit Hilfe der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The Method and device used are now using described the drawing. Show it:

1: Eine Übersicht über die Bereiche A und B der Anlage für die Aufbereitung von Bohrkernen. 1 : An overview of the areas A and B of the plant for the treatment of cores.

2: Eine Übersicht über die Bereiche B, C und D der Anlage für die Aufbereitung von Bohrkernen. 2 : An overview of the areas B, C and D of the plant for the preparation of cores.

3a, b: Schnitte durch die Kernschneidvorrichtung, wobei 3b einen Schnitt entlang der Linie a-a in 3a darstellt. 3a , b: sections through the core cutter, wherein 3b a section along the line aa in 3a represents.

4a, b: Detailschnitte durch zwei Ausführungsbeispiele der Bereiche B, C und D nach 2. 4a , b: Detail sections through two embodiments of the areas B, C and D after 2 ,

Ausgangspunktstarting point

Als Ausgangspunkt befindet sich der Bohrkern in einem Druckbehälter. Der Bohrkern ist von einem Kunststoffrohr, dem sogenannten Liner oder Kernliner, um hüllt.When The starting point is the drill core in a pressure vessel. Of the Core is from a plastic pipe, the so-called liner or core liner, wraps around.

Schaffung einer kontaminationskontrollierten Umgebung für den zu beprobenen Bohrkern.Creation of a contamination-controlled Environment for the core to be sampled.

Zunächst muss eine kontaminationskontrollierte Umgebung gewährleistet werden, falls es nach Anforderungen der Anwender notwendig ist. Diese wird realisiert, indem die Bohrflüssigkeit oder das Druckmedium, in allen zusammenangeschlossenen Druckbehältern durch ein bestimmtes Gas oder Gasgemisch, je nach Anwendung, unter Druck ersetzt wird. In diesem Zustand ist der Druck innerhalb aller Druckbehälter (1) ausgeglichen, wobei alle Isolierelemente 3, wie z.B. Kugelventile, geöffnet sind.First of all, a contamination-controlled environment must be ensured if it is required by the users. This is achieved by replacing the drilling fluid or the pressure medium under pressure in all the pressure vessels connected together by a specific gas or gas mixture, depending on the application. In this condition, the pressure inside all pressure vessels ( 1 ) balanced, with all the insulating elements 3 , such as ball valves, are open.

Aufbereitung des Bohrkerns in Kernsegmente unter Druckerhaltung, um Kernsegmente aus dem Bohrkern zu gewinnen.Preparation of the core in core segments under pressure maintenance to extract core segments from the core.

Das Bohrkernsegment wird direkt in Richtung der Kernsegmentkammer 4 geschoben und anschließend vom restlichen Bohrkern abgetrennt (1). Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:

a) Direktes Überführen des Bohrkernsegments in eine Auffangglocke 51 mit anschließendem Abtrennen und dessen Transferieren in die Kernsegmentkammer 4.

The drill core segment becomes directly toward the core segment chamber 4 pushed and then separated from the rest of the core ( 1 ). There are two possibilities:

a) Direct transfer of the core segment into a collecting bell 51 followed by separation and its transfer into the core segment chamber 4 ,

Das Bohrkernsegment samt ihm umgebener fester Hülle (Kernliner) 50 wird durch eine stempelartige Vorrichtung 1, die jedoch nur auf den innen liegende Bohrkern bzw. Bohrkernsegment drückt, in Richtung Kernsegmentkammer 4 geschoben. Auf der Seite der Kernsegmentkammer 4 befindet sich eine Auffangglocke Stößt nun der umlaufende Kernlinerrand auf den Stirnrand der Auffängglocke 51, so wird das Bohrkernsegment bei weiterer Bewegung des Stempels in Richtung Kernsegmentkammer 4 in die Auffangglocke 51 geschoben. In der Auffangglocke 51 wäre eine nach innen verdickte Haltevorrichtung denkbar. Diese könnte das Kernsegment 11 vor dem Herausrutschen sichern.The drill core segment with its surrounding solid casing (core liner) 50 is by a stamp-like device 1 , which, however, presses only on the inner core or Bohrkernsegment, in the direction Kernsegmentkammer 4 pushed. On the side of the core segment chamber 4 If there is a collecting bell, the peripheral core liner edge now hits the front edge of the collecting bell 51 Thus, as the punch continues to move, the core segment will move towards the core segment chamber 4 in the collecting bell 51 pushed. In the collecting bell 51 an inwardly thickened holding device would be conceivable. This could be the core segment 11 secure from slipping out.

Zum Abtrennen des nun in der Auffangglocke befindlichen Kernsegments 11 ist es nötig, den Kernliner 50 aus der Auffangglocke 51 ein wenig herauszuziehen, so dass eine Möglichkeit der Abtrennung des Kernsegments 11 besteht. Entweder trennt sich das Bohrkernsegment dabei selbstständig (durch z.B. Abriss oder Bruch vom Rest des Bohrkerninneren), oder es müsste eine Kerntrennvorrichtung 6 (siehe 3a, 3b) nach Anspruch 32 in die Trennstelle – also in den Spalt zwischen dem Kernliner 50 und der Auffangglocke 51 – geführt werden. Mit dieser Variante kann ein Abtrennen entweder nur durch Einstechen, oder durch kombiniertes Drehen der Werkzeugaufnahme und Einstechen erfolgen.

b) Abtrennen eines Bohrkernsegments samt des Liners bzw. Kernliners 50 und dessen Transferieren in die Kernsegmentkammer 4

For separating the now located in the collecting bell core segment 11 it is necessary, the core liner 50 from the collecting bell 51 pull out a little, leaving a way of separating the core segment 11 consists. Either the drill core segment thereby separates itself independently (eg by demolition or breakage from the rest of the core of the core), or it would have to be a core separation device 6 (please refer 3a . 3b ) according to claim 32 in the separation point - ie in the gap between the core liner 50 and the collecting bell 51 - be guided. With this variant, a separation can be done either by piercing, or by combined rotation of the tool holder and piercing.

b) separating a drill core segment together with the liner or core liner 50 and its transfer into the core segment chamber 4

Als weitere Möglichkeit ergibt sich folgende Vorgehensweise:
Der Bohrkern wird samt Kernliner in Kernsegmente zerteilt. Dazu ist eine Auffangglocke in der Kernsegmentkammer 4 nicht erforderlich. Der Kernliner 50, der das Bohrkernsegment umgibt, gewährleistet in diesem Fall auch so ausreichende Stützfunktion (ähnlich der Funktion der Auffangglocke).Another possibility is the following procedure:
The drill core is split into core segments together with the core liner. For this purpose, a collecting bell in the Kernsegmentkammer 4 not mandatory. The core liner 50 , which surrounds the drill core segment, guaranteed in this case as sufficient support function (similar to the function of the collecting bell).

Der Bohrkern wird zum Abtrennen zu der gewünschten Trennstelle in der Kernschneidvorrichtung (3a und 3b) positioniert. Dann wird der Bohrkern durch eine seitlich in den Bohrkern bewegte Kerntrennvorrichtung 6 getrennt, (3a, 3b). Im konkreten Beispiel stützen zwei Kernabstützvorrichtungen 7 den Kern während des Abtrennverfahrens nach Anspruch 10. Ein greiferähnlicher Kernrohrfänger 33 wird benutzt, um die Verdrehung des Bohrkerns durch die Bewegung des Abtrennvorgangs nach Anspruch (8) und die Verschiebung während der Überführung des Kernsegments 11 zu verhindern. Dies geschieht dadurch, dass die nach außen stehenden Zähne (X, 4b) des Kernrohrfängers 33 in den Bohrkern 10, oder in den vom Abtrennverfahren erzeugten Kernsegment 11 ummantelten Kernliner 50 eingreifen. Das Abtrennen erfolgt durch die Kombination von dem Drehen der Werkzeugaufnahme und dem stufenweisen Vorschub des Trennwerkzeugs 20, wobei der Vorschub des Trennwerkzeugs 20 an der Kerntrennvorrichtung 6 nachzustellen ist.The drill core is cut to the desired separation point in the core cutter ( 3a and 3b ). Then, the core is moved through a laterally moved into the core core separation device 6 separated, ( 3a . 3b ). In the concrete example, two core support devices support 7 the core during the separation process of claim 10. A claw-like core tube catcher 33 is used to control the rotation of the drill core by the movement of the separation process according to claim (8) and the displacement during the transfer of the core segment 11 to prevent. This happens because the external teeth (X, 4b ) of the core tube catcher 33 in the core 10 , or in the core segment produced by the separation process 11 coated core liner 50 intervention. The separation is made by the combination of the rotation of the tool holder and the gradual feed of the cutting tool 20 , wherein the feed of the cutting tool 20 at the core separator 6 is to be readjusted.

Eine Trennung des Kerns in Kernsegmente wäre auch möglich, wenn die seitlich vorschiebbare Kerntrennvorrichtung ein Werkzeug besitzt, das einer angetriebenen Säge ähnlich ist.A Separation of the core into core segments would also be possible if the laterally advanceable core separation device has a tool similar to a powered saw.

Im konkreten Ausführungsbeispiel (3a und 3b) ist die Kernschneidvorrichtung eine drehbare Kernschneidvorrichtung mit folgender Wirkungsweise:
Eine drehbare Werkzeugaufnahme 8, die mittels Lagerungen 23, 24 und Abdichtungen 31, 32 gelagert und abgedichtet ist, kann zum Trennen des Bohrkerns von außen manuell oder motorisiert gedreht werden. Dort können drei Werkzeuge mit unterschiedlichen Funktionen angeschlossen werden, wie im Ausführungsbeispiel 3a und 3b zu sehen ist. Zu den Werkzeugen gehören zwei Kernabstützvorrichtungen 7 und eine Kerntrennvorrichtung 6. Die Kerntrennvorrichtung setzt sich aus dem Werkzeuggehäuse 16, einem Vorschubelement 18, einem Werkzeughalter 19 und einem Trennwerkzeug 20 zusammen. Zu den beiden Kernabstützvorrichtungen 7 gehören jeweils ein Werkzeuggehäuse 16, ein Vorschubelement 18 und je zwei Abstützrollen 22.In the concrete embodiment ( 3a and 3b ) the core cutting device is a rotatable core cutting device with the following mode of action:
A rotatable tool holder 8th by means of bearings 23 . 24 and seals 31 . 32 stored and sealed, can be rotated manually or motorized to separate the core from the outside. There, three tools with different functions can be connected, as in the embodiment 3a and 3b you can see. The tools include two core support devices 7 and a core separator 6 , The core separating device is made up of the tool housing 16 , a feed element 18 , a tool holder 19 and a cutting tool 20 together. To the two core support devices 7 each include a tool housing 16 , a feed element 18 and two support rollers 22 ,

Überführung des Kernsegments in eine Kernsegmentkammer 4 Transfer of the core segment into a core segment chamber 4

Das abgetrennte Kernsegment 11 wird mittels einer Positionierungsvorrichtung 1 in die Kernsegmentkammer 4 überführt.The separated core segment 11 is by means of a positioning device 1 into the core segment chamber 4 transferred.

Isolierung der Kernsegmentkammer 4 Isolation of the core segment chamber 4

Für die Verwertung oder Weiterverarbeitung des abgetrennten Kernsegments 11 muss der Bereich B abgekoppelt werden. Dabei werden zunächst die Bereiche A und B (1) durch Schließung eines Isolierelements 3 oder beider Isolierelemente 3 (1) isoliert. Der Druck im Zwischenraum wird entspannt. Anschließend kann der Bereich B abgekoppelt werden.For recycling or further processing of the separated core segment 11 the area B has to be decoupled. First, the areas A and B ( 1 ) by closing an insulating element 3 or both insulating elements 3 ( 1 ) isolated. The pressure in the gap is relaxed. Subsequently, the area B can be decoupled.

Teilbeprobung des inneren Teils des Kernsegments 11 unter Druckerhaltung.Partial sampling of the inner part of the core segment 11 under pressure maintenance.

Der äußere Teil des Bohrkerns wurde durch den Kontakt mit der Bohrflüssigkeit oder dem Druckmedium durch den Bohrvorgang und während der Überführung gestört oder kontaminiert.The outer part of the core was due to contact with the drilling fluid or the printing medium disturbed or contaminated by the drilling process and during the transfer.

Dadurch wird auch der innere Teil des Kernsegments 11 wie folgt teilbeprobt:
Die Teilbeprobung des inneren Teils des Kernsegments 11 erfolgt durch ein Herausstechen oder Heraustrennen des inneren aus dem äußeren Teil des Kernsegmentes 11 durch Aneinander- bzw. Aufeinanderdrücken vom Kernsegment 11 und einem Stech- oder Schneidelement in Form eines Rohrs, dem so genannten Kernextrusionsvorgang. 2 zeigt eine Anordnung von Vorrichtungen zur Teilbeprobung des inneren Teils des Kernsegments 11. Im Bereich B sind ein Isolierelement (z.B. Kugelventil 3), eine Kernsegmentkammer 4 und eine Positionierungs- oder Schiebevorrichtung 1 dargestellt. Bereich C zeigt einen Extrusionsaufsatz 12 und einen Probebehälter 13, 14. 4a und 4b stellen die Ausführungsbeispiele der Vorrichtung dar, die die Kernextrusion und die Überführung der Teilprobe durchführt.This also becomes the inner part of the core segment 11 Partially tested as follows:
Partial sampling of the inner part of the core segment 11 done by a stick out or Her separating the inner from the outer part of the core segment 11 by pressing against each other or from the core segment 11 and a piercing or cutting element in the form of a tube, the so-called core extrusion process. 2 shows an arrangement of devices for Teilbeprobung the inner part of the core segment 11 , In area B are an insulating element (eg ball valve 3 ), a core segment chamber 4 and a positioning or pushing device 1 shown. Area C shows an extrusion attachment 12 and a sample container 13 . 14 , 4a and 4b illustrate the embodiments of the device that performs the core extrusion and the transfer of the sub-sample.

In 4a und 4b ist das Kernsegment 11, das sich in der Auffangglocke 51 befindet (4a) oder in dem getrennten Kernliner 50 von einem Kernrohrfänger 33 gehalten wird (4b), zu sehen. Das Kernsegment 11 ist mit dem Extrusionswerkzeug 49, bestehend aus Extrusionsstange 39 und Auslösemechanismus, der wiederum aus Dichtelement 42, Gehäuse 34, Auslösehülse 35, Verriegelungskugel 36, Kugelgehäuse 37, Feder 38 und Auslösering 43 besteht, verbunden. Der Auslösemechanismus dient dazu, die Extrusionsstange 39 an einer bestimmten Stelle während des Extrusionsvorgangs oder des Probenüberführungsvorgangs freizugeben. Eine manuelle Möglichkeit, den Auslösemechanismus von außen zu betätigen, bietet der Auslösestift 45, der auch in 4a und 4b dargestellt ist.In 4a and 4b is the core segment 11 that is in the collecting bell 51 located ( 4a ) or in the separated core liner 50 from a core pipe catcher 33 is held ( 4b ), to see. The core segment 11 is with the extrusion tool 49 , consisting of extrusion bar 39 and release mechanism, which in turn is made of sealing element 42 , Casing 34 , Release sleeve 35 , Locking ball 36 , Ball housing 37 , Feather 38 and trigger ring 43 exists, connected. The trigger mechanism is used to the extrusion rod 39 at a certain point during the extrusion process or the sample transfer operation. A manual way to operate the release mechanism from the outside is the release pin 45 who also in 4a and 4b is shown.

Beim Kernextrusionsvorgang gibt es wie bereits gesagt zwei Ausführungsbeispiele.At the Kerner extrusion process there are as already said two embodiments.

Das Kernsegment 11 wird samt Extrusionswerkzeug 49 über das Extrusionsrohr 47 geschoben, wodurch eine Teilprobe extrudiert wird.

a) Bei der ersten Variante wird das Kernsegment 11 zusammen mit der Auffangglocke 51 bzw. dem Kernliner 50 gegen das Extrusionsrohr 47 gedrückt. Die Freigabe der Extrusionsstange 39 geschieht nach der Beendigung des Kernextrusionsvorgangs. Nachdem die Auslösehülse 35 das Extrusionsrohr 47 erreicht hat, wird die Auslösehülse 35 in Position gehalten, während der innere Teil der Apparatur sich axial weiterbewegt. Dadurch wird eine Ausweg für die Verriegelungskugel 36 geschaffen und die Extrusionsstange 39 freigegeben.
b) Lediglich das Kernsegment 11 wird über das Extrusionsrohr 47 geschoben.

The core segment 11 comes complete with extrusion tool 49 over the extrusion tube 47 pushed, whereby a partial sample is extruded.

a) In the first variant, the core segment 11 together with the collecting bell 51 or the core liner 50 against the extrusion tube 47 pressed. The release of the extrusion rod 39 happens after the completion of the core extrusion process. After the release sleeve 35 the extrusion tube 47 has reached, the release sleeve 35 held in position while the inner part of the apparatus moves axially. This will be a way out for the locking ball 36 created and the extrusion rod 39 Approved.
b) Only the core segment 11 is over the extrusion tube 47 pushed.

Bei der zweiten Variante wird das Kernsegment 11, bevor der Extrusionsvorgang beginnt, von dem an dieser Position gehaltenen Kernliner 50 herausgeschoben, nachdem der Auslösemechanismus beispielsweise von außen durch den Auslösestift 45 betätigt wurde. Dabei verhindert der Auslösestift 45 die weitere Bewegung des Auslöserings 43 in die Vorschubrichtung. Der Auslösering 43 ist mit einer Auslösehülse 35 verbunden, die mit einer Feder 38 vorgespannt ist, wobei die Auslösehülse (43) einen Ausweg für die Verriegelungskugeln (36) in Form einer Nut schafft. Dabei wird die Extrusionsstange 39 freigegeben. Anschließend wird die Teilprobe durch das Durchdrücken des Kernsegments 11 gegen das Extrusionsrohr 47 herausgestochen bzw. herausgetrennt.In the second variant, the core segment 11 before starting the extrusion process, from the core liner held at this position 50 pushed out after the release mechanism, for example, from the outside through the release pin 45 was pressed. The trigger pin prevents this 45 the further movement of the trigger ring 43 in the feed direction. The trigger ring 43 is with a release sleeve 35 connected with a spring 38 is biased, wherein the release sleeve ( 43 ) a way out for the locking balls ( 36 ) creates in the form of a groove. This is the extrusion bar 39 Approved. Subsequently, the subsample by pushing through the core segment 11 against the extrusion tube 47 cut out or cut out.

Es ist aber auch möglich, dass der oben beschriebene Kernextrusionsvorgang auch bei einem ungeteilten Gesamtkern zur Beprobung des inneren Teils des Bohrkerns durchgeführt werden kann.It but it is also possible that the core extrusion process described above, even in an undivided Core to be performed for sampling the inner part of the core can.

Überführung der Probe bzw. Teilprobe in einen Probebehälter, in eine Laboreinrichtung oder in eine angeschloßene spezielle Anlage unter Druckerhaltung.Transfer of the Sample or partial sample in a sample container, in a laboratory device or in a connected one special system under pressure maintenance.

Eine Probe aus dem Kernsegment 11 bzw. eine Teilprobe aus dem extrudierten Kernsegment 11 kann in einen speziellen Probebehälter, in eine Laboreinrichtung oder in eine angeschlossene spezielle Anlage überführt werden.A sample from the core segment 11 or a partial sample from the extruded core segment 11 can be transferred to a special sample container, to a laboratory facility or to a connected special facility.

In Anwendungen, bei denen die Probe das gesamte Kernsegment 11 ist, muss eine geeignete Schnittstelle geschaffen werden, um die Laboreinrichtung, die spezielle Anlage oder den Probebehälter an der Kernsegmentkammer 4 anzuschließen. Nach dem nötigen Druckausgleich von allen Behältern, wird der Auslösemechanismus wie oben beschrieben von außen durch die Betätigung des Auslösestifts 45 ausgelöst. Die Überführung der Probe geschieht durch das Weiterschieben der freigegebenen Extrusionsstange 39.In applications where the sample covers the entire core segment 11 a suitable interface must be provided to the laboratory equipment, special equipment or sample container at the core segment chamber 4 to join. After the necessary pressure equalization of all containers, the trigger mechanism is as described above from the outside by the operation of the release pin 45 triggered. The transfer of the sample is done by pushing on the released extrusion rod 39 ,

In Anwendungen, bei denen die Teilprobe durch die Kernextrusion geschaffen wird, muss ebenfalls eine geeignete Schnittstelle geschaffen werden, um die Laboreinrichtung, die spezielle Anlage oder den Probebehälter an der Kernsegmentkammer 4 anzuschließen. Die Überführung der Teilprobe geschieht nach dem Ende des Extrusionsvorgangs. Das anschließende Weiterschieben der freigegebenen Extrusionsstange 39 überführt die im Extrusionsrohr 47 gebliebene Teilprobe in eine Laboreinrichtung, in spezielle Anlage oder in den Probebehälter 13, 14.In applications where the sub-sample is created by the core extrusion, a suitable interface must also be created to the laboratory equipment, special equipment or sample container at the core segment chamber 4 to join. The transfer of the subsample happens after the end of the extrusion process. The subsequent advancement of the released extrusion rod 39 transfers the in the extrusion tube 47 Partial sample left in a laboratory facility, in a special facility or in the sample container 13 . 14 ,

Aufbewahrung oder Verwertung der Proben bzw. Teilproben unter Druckerhaltung mittels eines labortechnisch bzw. laboreinrichtungsgerechten Probebehälters oder einer speziellen Anlage.Storage or recovery of samples or partial samples under pressure maintenance by means of a laboratory or laboratory-appropriate sample container or a special Investment.

Ein spezieller Probebehälter kann entweder für die Probe aus einem ganzen Kernsegment oder für die extrudierte Teilprobe gestaltet werden. Möglich ist aber auch, dass eine geeignete Schnittstelle definiert werden kann, wenn eine Laboreinrichtung oder eine spezielle Anlage für eine bestimmte Untersuchung unter Druckerhaltung bereits existiert. In allen Fällen muss ein Isolierelement vorgesehen werden. Die gewonnene Probe aus einem ganzen Kernsegment bzw. Teilprobe aus dem extrudierten Kernsegment nach der Überführung wird somit von der Umgebung isoliert.A special sample container can be designed either for the sample from a whole core segment or for the extruded partial sample. It is also possible that a suitable interface can be defined if a laboratory device or a special system for a specific investigation under pressure maintenance already exists. In all cases, an insulating must be provided. The recovered sample of a whole core segment or partial sample from the extruded core segment after the transfer is thus isolated from the environment.

Im Ausführungsbeispiel (4a und 4b) für eine extrudierte Teilprobe wird das Isolierelement 13 des Probebehälters 14 geschlossen. Der Druck im Bereich C und D wird entspannt. Der Probebehälter 14 samt Isolierelement 13 kann danach abgekoppelt und beliebig verwertet werden. Die Gestaltung des Probebehälters 14 ist nach Anforderungen der Anwender vorzunehmen, wobei Werkstoffe und Dimensionen labortechnisch- und laboreinrichtungsgerecht sein müssen. Im Allgemeinen sind die Parameter Druck und Temperatur für die Untersuchung einer Teilprobe unter Druckerhaltung variabel.In the embodiment ( 4a and 4b ) for an extruded sample becomes the insulating element 13 of the sample container 14 closed. The pressure in the range C and D is relaxed. The sample container 14 including insulating element 13 can then be decoupled and used as required. The design of the sample container 14 must be carried out according to the requirements of the user, whereby materials and dimensions must be laboratory and laboratory equipment compatible. In general, the parameters pressure and temperature are variable for the investigation of a subsample under pressure maintenance.

Die gezielte Bohrtiefe, wo der Bohrkern gewonnen wird, bestimmt den Betriebsdruck der gesamten Anlage. Die Auslegung der Teile der Druckbehälter muss dieser Druckstufe entsprechen, nachdem der gängige vorgeschriebene Sicherheitsfaktor im Betracht gezogen worden ist. Die Materialien für die Teile der Druckbehälter, die in Frage kommen, sind wegen der aggresiven Einsatzgebiete korrosionsbeständig.The Targeted drilling depth, where the drill core is recovered, determines the Operating pressure of the entire system. The design of the parts of the pressure vessel must correspond to this pressure level, after the usual prescribed safety factor in Has been considered. The materials for the parts of the pressure vessels, the are in question, are corrosion resistant because of aggressive applications.

Alle Druckbehälter sind mindestens mit eine Möglichkeit für den Druckausgleich oder die Druckentspannung bzw. den Anschluss für Sicherheitsausrüstungen vorgesehen.All pressure vessel are at least with a possibility for the Pressure equalization or pressure release or connection for safety equipment intended.

Im Allgemeinen ist die Erhaltung des Druckzustandes entsprechend der Anforderung der Anwender. Eine gewisse Abweichung zwischen den verschiedenen Arbeitsvorgängen ist in den meisten Fällen akzeptabel.in the In general, the preservation of the printing condition is according to the Requirement of the user. A certain deviation between the different ones operations is in most cases acceptable.

Liste der Referenzen:List of references:

1. Homepage: http://www.gashydrate.de
2. Homepage: http://www.geotek.co.uk/hyacinth
3. Homepage: http://www.tu-berlin.de/fb10/MAT
4th International Pressure Coring Meeting, February 5-7, 2003, JOI-ODPDOE / NETL, Texas A & M University, homepage: (<http://www.joiscience.org/PCM>)
5. Proceedings ODP Leg 204, Initial Report, Covering Leg 204 Vessel JOIDES Resolution, Victoria, British Columbia, Canada, to Victoria, British Columbia, Canada Sites 1244-1252, 7 July-2 September 2002, prepared by Ocean Drilling Program, Texas A & M University, 12 December 2003, ISSN 1096-2158, Chapter 2, http://www-odp.tamu.edu/publications/204 IR / chap 02 / chap 02.htm
6. Rack, Frank R., The Evolution of Pressure Coring for Scientific Investigations and the JOI Cooperative Agreement with DOE / NETL, Pressure Coring Meeting, ODP / TAMU, College Station, Feb. 5-7, 2003
7. Rothfuss, M., Koppe, M., Reichetseder, P., Weise, F., Winter, E., Thjunjoto, Recovery of cores from marine gas hydrates under in-situ conditions the HYACE Rotarg Corer, DGMK Conference Report 2003-1, German Scientific Society for Petroleum, Natural Gas and coal e.V., Spring Conference 2003, Department Exploration and Production, Celle, 28.-29. April 2003, 565-575

11: Positionierungsvorrichtungpositioning device
22: KernaufbewahrungskammerCore storage chamber
33: Isolierelementinsulating
44: KernsegmentkammerCore segment chamber
55: Lager- und DichtungseinheitCamp- and sealing unit
66: KerntrennvorrichtungCore separation device
77: KernabstützvorrichtungKernabstützvorrichtung
88th: Drehbare Werkzeugaufnahmerotatable tool holder
99: Flanschverbindungflange
1010: Bohrkerncore
1111: Kernsegmentcore segment
1212: Extrusionsaufsatzextrusion essay
1313: Isolierelementinsulating
1414: Probebehältersample container
1515: Werkzeugbefestigungtool attachment
1616: Werkzeuggehäusetool housing
1717: Werkzeugantriebtool drive
1818: Vorschubelementfeed element
1919: Werkzeughaltertoolholder
2020: Trennwerkzeugparting tool
2121: Adapteradapter
2222: Abstützrollesupport roller
2323: Lagerungstorage
2424: Lagerungstorage
2525: Lagerungsgehäusebearing housing
2626: Lagerungsbefestigungstorage mounting
2727: Anschluß- und DichtelementConnection and sealing element
2828: Befestigungattachment
2929: Abstandringspacer ring
3030: SchmutzschutzringDirt guard ring
3131: Dichtungpoetry
3232: Dichtungpoetry
3333: KernrohrfängerCore barrel catcher
3434: Gehäusecasing
3535: Auslösehülsetrigger sleeve
3636: Verriegelungskugellocking ball
3737: Kugelgehäuseball housing
3838: Federfeather
3939: Extrusionsstangeextrusion rod
4040: Dichtungpoetry
4141: Dichtungpoetry
4242: Dichtelementsealing element
4343: Auslöseringrelease ring
4444: Gehäusecasing
4545: Auslösestiftrelease pin
4646: Zentrierringcentering
4747: Extrusionsrohrextrusion pipe
4848: ExtrusionsrohrsitzExtrusion tube seat
4949: Extrusionswerkzeugextrusion die
5050: Kernliner/LinerCore liner / liner
5151: Auffangglockecollecting bell
Bereich A:Area A:: KerntrennbereichCore separation area
Bereich B:Area B:: KernsegmentbereichCore segment area
Bereich C:Area C:: Bereich der Teilbeprobung des KernsegmentsArea Partial sampling of the core segment
Bereich D:Area D:: Anwenderbereichuser area

Claims

Process for the preparation of pressurized core cores ( 10 ), characterized in that a core segment ( 11 ) from the core ( 10 ) is separated, that the core segment ( 11 ) into a core segment chamber ( 4 ), that a partial sampling of the core segment ( 11 ) and that the sub-sample is transferred to a special sample container, to a laboratory facility or to a connected special facility, the pressure state being maintained in each operation.

Method according to claim 1, characterized in that that the process steps in a contamination-controlled Environment take place by the drilling fluid, or the pressure medium in all pressure vessels is replaced by a certain gas or gas mixture under pressure.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that a stamp-like device ( 1 ) the core directly into a bell-like collection facility ( 51 ) on the side of the core segment chamber ( 4 ).

A method according to claim 3, characterized in that in the collecting bell ( 51 ) core ( 10 ), followed by moving apart of the core liner which covers the drill core ( 50 ) and the bells-like collection option ( 51 ) independently by demolition or breakage from the rest of the core 10 ) separates.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the core ( 10 ) together with core liner ( 50 ) for separating the core segment ( 11 ) is positioned at the desired separation point and then a core separation by a core separation device ( 6 ) is performed.

Method according to claim 5, characterized in that for moving and securing against twisting of the core ( 10 ) or the core segment ( 11 ) a claw-like core tube catcher ( 33 ) is used.

Method according to claim 6, characterized in that the gripper-like core pipe catcher ( 33 ) is equipped with outward teeth into which the core ( 10 ) or the core segment ( 11 ) sheathing core liners ( 50 ) intervenes, the core ( 10 ) or the core segment ( 11 ) and with this core tube catcher ( 33 ) the core ( 10 ) or the core segment ( 11 ) against twisting and shifting secures.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the core separation by a laterally moved into the core core separation device ( 6 ) is performed.

A method according to claim 8, characterized in that the separation with a laterally in the core ( 10 ) moved core separation device ( 6 ) and one around the core ( 10 ) rotating tool holder ( 8th ) with core separation device ( 6 ) or rotating drill core ( 10 ) or rotating core segment ( 11 ) consists.

Method according to claim 9, characterized in that the separation of the core ( 10 ) by means of one or more core support devices ( 7 ) happens.

Method according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the separated core segment ( 11 ) in the collecting bell ( 51 ) or in the core liner ( 50 ) into a core segment chamber ( 4 ), which is then decoupled from region A, to allow for direct exploitation or further processing of the core segment ( 11 ).

Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the contamination-controlled Teilbeprobung by the removal of the inner part of the core segment ( 11 ) is carried out.

Method according to claim 12, characterized in that the partial sampling of the inner part of the core segment ( 11 ) by piercing or separating the inner from the outer part of the core segment ( 11 ) by abutment or. Pushing Extrusion Pipe ( 47 ) and core segment ( 11 ) is carried out.

A method according to claim 13, characterized in that the extrusion tube ( 47 ) is mounted fixed or rotatable, wherein the rotatably mounted embodiment can be driven in order to allow optimum separation of the inner from the outer part of the core or of the core segment.

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the core segment ( 11 ) from the core liner ( 50 ) or the collecting bell ( 51 ) is pushed out by a stamp-like device, wherein the movement is done manually or driven.

Method according to claim 15, characterized in that that the stamp-like device of an inner part and an outer part consists, wherein the inner part locked with respect to the outer part or can be released.

Method according to claim 16, characterized in that that a release of the stamp-like device at the beginning of Sticking out or cutting out takes place.

A method according to claim 17, characterized in that the stamp-like device is the core segment ( 11 ) and the extrusion tube ( 47 ) moves towards each other and the core segment ( 11 ) against or on the extrusion tube ( 47 ) presses.

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the core segment ( 11 ) during sticking or cutting out in the core liner ( 50 ) or in the collecting bell ( 51 ) remains.

Method according to claim 19, characterized that the release of the stamp-like device at the end of the puncture or cutting it out.

Method according to claim 17 or 20, characterized that the release of the stamp-like device manually or automatically happens.

A method according to claim 21, characterized in that the manual release of the stamp-like device is done by a manual introduced obstruction on the travel of a part of the stamp-like device, wherein upon further successive movements of the stamp-like device and the extrusion tube ( 43 ) a trigger mechanism is activated, whereby the inner part is released with respect to the outer part of the stamp-like device.

A method according to claim 22, characterized in that the automatic release of the stamp-like device is effected by a hindrance on the travel of a part of the stamp-like device, wherein upon successive deliveries of the stamp-like device and the extrusion tube ( 43 ) a trigger mechanism is activated, whereby the inner part is released with respect to the outer part of the stamp-like device.

Method according to one of claims 12 to 23, characterized in that in the extrusion tube ( 43 ) in a laboratory device, in a special facility or in a sample container ( 13 . 14 ) by advancing the released inner part of the stamp-like device relative to the extrusion tube ( 43 ) is transferred at the end of the core extrusion process.

Method according to one of claims 1 to 24, characterized that the recovery or storage of the recovered sample or subsample in a laboratory facility, in a special facility or in one laboratory or laboratory equipment appropriate sample container is made, where the parameters pressure and temperature can still be varied.

Device for processing cores obtained under pressure maintenance ( 10 ), characterized in that a first sub-device (area A, area B) consisting of two positioning devices ( 1 ) for positioning the core ( 10 ) or the core segments ( 11 ), a core storage chamber ( 2 ), a core cutting device ( 6 . 7 . 8th ) for separating the core ( 10 ) in core segments ( 11 ), of at least two insulating elements ( 3 ) and a core segment chamber ( 4 ) for storing the core segment ( 11 ), and that a second sub-device (region C, region D), which consists of an extrusion attachment ( 12 ) and a sample container ( 13 . 14 ) or a utilization interface, existing are where all insulating elements ( 3 ) have a suitable through hole to the transfer of the core ( 10 ), of the core segment ( 11 ), or the sub-sample, wherein all parts of the pressure-bearing container made of corrosion-resistant materials, all parts of the pressure-bearing container are designed according to the pressure level of the origin of the cores with appropriate prescribed safety factor, and wherein all pressure-bearing container at least one way for have the pressure equalization or pressure relief and a connection for safety equipment.

Device according to claim 26, characterized in that the movable part of the positioning devices ( 1 ) has a stamp-like essay.

Device according to claim 27, characterized in that the movable part of a positioning device ( 1 ) with the extrusion rod ( 39 ) connected is.

Device according to one of claims 26 to 28, characterized in that the core cutting Device from a rotatable tool holder ( 8th ) and one or more tools ( 6 . 7 ) consists.

Apparatus according to claim 29, characterized in that the rotatable tool holder ( 8th ), which by means of bearings ( 23 . 24 ) and seals ( 31 . 32 ) is mounted and sealed, is rotated manually or driven from the outside, wherein one or more tools with different functions can be connected.

Device according to claim 29 or 30, characterized in that the tools ( 6 . 7 ) each a feed element ( 18 ), which can be adjusted independently of pressure in the direction of the core axis own.

Device according to one of claims 29 to 31, characterized in that the tools consist of one or more Kernabstützvorrichtungen ( 7 ), each one or more support rollers ( 22 ) and one or more core separation devices ( 6 ), each having at least one separating tool ( 20 ).

Device according to one of claims 26 to 32, characterized in that the core ( 10 ) or the core segment ( 11 ) through the core pipe catcher ( 34 ) is secured against rotation and displacement.

Apparatus according to claim 33, characterized in that the core pipe catcher ( 33 ) is equipped with outwardly projecting teeth, and in which the core ( 10 ) or the core segment ( 11 ) sheathing core liners ( 50 ) intervenes.

Device according to one of claims 26 to 32, characterized in that the core segment to be separated into a collecting bell ( 51 ) is pushed by a stamp-like essay.

Device according to one of claims 33 to 35, characterized in that both core tube catchers ( 33 ) as well as collecting bell ( 51 ) depending on the application with the extrusion tool ( 49 ) are connected.

Apparatus according to claim 36, characterized in that the extrusion tool ( 49 ) an extrusion rod ( 39 ) and has a triggering mechanism.

Apparatus according to claim 37, characterized in that the release mechanism of sealing element ( 42 ), Casing ( 34 ), Release sleeve ( 35 ), Locking ball ( 36 ), Ball housing ( 37 ), Feather ( 38 ), and release ring ( 43 ) consists.

Apparatus according to claim 38, characterized in that the triggering mechanism, the extrusion rod ( 39 ) from the extrusion tool ( 49 ), whereby an axial mobility of the extrusion rod ( 39 ) is possible.

Device according to one of claims 26 to 39, characterized in that the extrusion attachment ( 12 ) a fixed or rotatably mounted extrusion tube ( 45 ), which is provided with a circumferential cutting edge or with one or more cutting teeth possesses.

Device according to one of claims 26 to 40, characterized in that the special sample container ( 13 . 14 ) for the recovery or storage of the subsample, at least one insulating element ( 13 ) and a sample container ( 14 ), wherein the material and the dimension of the insulating element ( 13 ) and sample container ( 14 ) must be coordinated with the laboratory technology or the laboratory facilities with regard to their suitability and manageability.

Device according to one of Claims 26 to 41, characterized that the design of the recovery interface for recovery or storage of the sample or subsample according to the requirement the end user is tuned.