RU163129U1 - DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER - Google Patents

DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER Download PDF

Info

Publication number
RU163129U1
RU163129U1 RU2015151807/03U RU2015151807U RU163129U1 RU 163129 U1 RU163129 U1 RU 163129U1 RU 2015151807/03 U RU2015151807/03 U RU 2015151807/03U RU 2015151807 U RU2015151807 U RU 2015151807U RU 163129 U1 RU163129 U1 RU 163129U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
coupling
support ring
kpt
centralizer
Prior art date
Application number
RU2015151807/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рафаил Улфатович Сираев
Андрей Гелиевич Вахромеев
Сергей Александрович Сверкунов
Ренат Хасанович Акчурин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт Земной коры Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт Земной коры Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт Земной коры Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2015151807/03U priority Critical patent/RU163129U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU163129U1 publication Critical patent/RU163129U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для бурения скважин с отбором керна, к керноотборным снарядам (КОС), а именно к устройствам для удерживания керна в керноприемных трубах (КПТ) непосредственно в процессе отбора и предназначенным для бурения вертикальных и наклонных глубоких нефтяных и газовых скважин с отбором керна. Техническая задача - повышение надежности захватывания верхней части столбика керна в случае его слома по косой системе трещин, расположенных под острым углом к оси скважины. Технический результат достигается тем, что стыковочный узел керноприемных труб с промежуточным кернодержателем, включающий соединительную муфту-центратор КПТ, и соединяемые ею как составным вкладышем керноприемные трубы, свободно подвешенные на подшипниковом узле внутри КОС, имеющую с одной стороны ниппельную резьбу, а с другой муфтовую, с размещенным кернодержателем в вытачке, выполненной внутри корпуса муфты-центратора КПТ с образованием кольцевого выступа, при этом кернодержатель промежуточный состоит из плотно установленного в вытачке разрезного опорного кольца, с наклонной торцевой поверхностью с установленным в его теле магнитом в том месте, где высота опорного кольца наименьшая, и кернозахватного элемента, выполненного в виде подвижной кольцевой втулки с параллельными торцами, внутренняя поверхность которой выполнена в виде конуса, размещенной большим основанием конуса на опорном кольце с возможностью радиального, кругового и осевого перемещений относительно опорного кольца, а угол α образующей конуса больше или равен углу β наклона торцевой поверхности опорного кольца, перемещение которой вверх по вытачке ограничивается стопорным кольцом-втулкой, выполненным в виде цилиндра с наружной ниппельной резьбой, ответной по отношению к муфтовой резьбе соединительной муфты-центратора. Дополнительным техническим решением, обеспечивающим предупреждение заклинки керна, в КОС используются размещение кернодержателя промежуточного в каждой муфте по всей длине используемого одинарного или составного КОС. Предусмотрено техническое решение, в котором в КОС используются укороченные керноприемные трубы, общая длина которых с учетом стыковочных муфт пропорциональна одной или нескольким (две, три, четыре) стандартной по длине керноприемной трубе составного КОС. Таким образом, достигается технический результат - повышение эффективности работы удлиненного КОС в геологических условиях анизотропно-трещиноватых пород, достижение более высокой рейсовой проходки, при минимизации СПО в анизотропно-трещиноватых карбонатных окремненных горных породах. 3 пункта формулы, 2 иллюстрации. The utility model relates to devices for drilling wells with coring, to coring shells (CBS), and in particular to devices for holding coring in core collection pipes (CPT) directly during the selection process and designed for drilling vertical and inclined deep oil and gas wells with sampling core. The technical task is to increase the reliability of gripping the upper part of the core column in case of its fracture along an oblique system of cracks located at an acute angle to the axis of the well. The technical result is achieved by the fact that the docking unit of the core-receiving pipes with an intermediate core holder, including the central coupling coupling KPT, and core-receiving pipes connected by it as a composite insert, freely suspended on the bearing unit inside the CBS, having a nipple thread on the one hand and a coupling on the other, with the core holder placed in a tuck made inside the housing of the KPT centralizer coupling with the formation of an annular protrusion, while the intermediate core holder consists of a tightly mounted the handle of a split support ring, with an inclined end surface with a magnet installed in its body in the place where the height of the support ring is the smallest, and a core-gripping element made in the form of a movable ring sleeve with parallel ends, the inner surface of which is made in the form of a cone placed by a large base cone on the support ring with the possibility of radial, circular and axial movements relative to the support ring, and the angle α of the generatrix of the cone is greater than or equal to the angle β of the inclination of the end surface a support ring, the movement of which up the tuck is limited by a retaining ring-sleeve made in the form of a cylinder with an external nipple thread that is responsive to the coupling thread of the centralizer coupling. An additional technical solution that ensures the prevention of core spells in CBS uses the placement of an intermediate core holder in each coupling along the entire length of a single or composite CBS. A technical solution is provided in which shortened core-receiving pipes are used in WWTP, the total length of which, taking into account the connecting couplings, is proportional to one or several (two, three, four) standard-length core-receiving pipes of a composite WWTF. Thus, the technical result is achieved - increasing the efficiency of the elongated WWTF under the geological conditions of anisotropic-fractured rocks, achieving a higher driving penetration, while minimizing STR in anisotropic-fractured carbonated silicified rocks. 3 points of the formula, 2 illustrations.

Description

Полезная модель относится к устройствам для бурения скважин с отбором керна, к керноотборным снарядам (КОС), а именно к устройствам для удерживания керна (кернодержателям) в керноприемных трубах - (КПТ) непосредственно в процессе отбора керна, в цикле отбора и предназначенным для бурения вертикальных и наклонных глубоких нефтяных и газовых скважин с отбором керна.The utility model relates to devices for drilling wells with coring, to coring shells (KOS), and in particular to devices for holding coring (core holders) in core collection pipes - (CPT) directly in the process of coring, in the selection cycle and intended for drilling vertical and inclined deep oil and gas wells with coring.

Известно, что отбор керна является одним из основных способов получения необходимой геологической информации для изучения нефтегазоносных горизонтов. Прогресс технических решений в области отбора керна развивается по пути увеличения эффективной длинны КОС, с 6-7 до 28-30 м и более. Исходят из того, что удлиненный КОС позволяет пропорционально количеству секций снизить количество спуско-подъемных операций (СПО) с глубин 2-3 и более тыс. метров, увеличивая эффективное время углубления скважины с отбором керна, снижение затрат времени на СПО, позволяет уменьшить затраты на цикл отбора керна в общей стоимости глубокой скважины через повышение коммерческой скорости бурения. Такое удлинение КОС влечет за собой пропорциональное увеличение длины составных керноприемных труб (КПТ), которые стыкуются соединительными муфтами, играющими также роль центраторов КПТ. Однако, применение удлиненной компоновки КОС малоэффективно в условиях отбора керна по анизотропно-трещиноватым породам. Когда скважина бурится под острым углом (0>α>90°) к плоскости анизотропии трещиноватости, системные заклинки керна в КОС, в керноприемных трубах, сводят к нулю эффективность применения удлиненных КОС (таблица 1). Таким образом, для анизотропно-трещиноватых горных пород техническое решение по увеличению длины КОС (через стыковку нескольких (2-3-4) секций керноприемных труб) характеризуется низкой эффективностью, это его главный недостаток.It is known that coring is one of the main ways to obtain the necessary geological information for the study of oil and gas horizons. The progress of technical solutions in the field of coring is developing along the path of increasing the effective length of the WWTP, from 6-7 to 28-30 m or more. It is assumed that an elongated BOC allows proportionally to the number of sections to reduce the number of tripping operations from the depths of 2-3 and more than thousand meters, increasing the effective time of deepening the well with coring, and reducing the time spent on STR, reduces the cost of coring cycle in the total cost of a deep well through an increase in commercial drilling speed. This elongation of the CBS entails a proportional increase in the length of the composite core-receiving pipes (CPT), which are joined by couplings, which also play the role of centralizers of the CPT. However, the use of an elongated KOS arrangement is ineffective in conditions of coring by anisotropic-fractured rocks. When a well is drilled at an acute angle (0> α> 90 °) to the plane of fracture anisotropy, the system core plugs in the WWTF, in the core-receiving pipes, reduce the effectiveness of using extended WWTF to zero (Table 1). Thus, for anisotropic-fractured rocks, the technical solution to increase the length of the WWF (through the joining of several (2-3-4) sections of core-receiving pipes) is characterized by low efficiency, this is its main drawback.

Проиллюстрируем проблему отбора керна в анизотропно-трещиноватых (угол падения трещин 75-80°, или 35-55° к оси керна) карбонатных породах-коллекторах на примере нефтегазоконденсатного Юрубчено-Тохомского месторождения (ЮТМ), одного из крупнейших месторождений Восточной Сибири, уникального по своим свойствам и не имеющего даже близких аналогов в России и мире [1]. В трещиноватых рифейских доломитах разведаны основные запасы нефти, газа и газового конденсата. В геологическом разрезе осадочного чехла ЮТМ наиболее проблемным объектом бурения скважин с отбором керна многие годы остается именно целевой объект - продуктивные нефтегазонасыщенные анизотропно-трещиноватые карбонатные отложения рифея.We illustrate the problem of core sampling in anisotropic-fractured (angle of incidence of cracks 75-80 °, or 35-55 ° to the axis of the core) carbonate reservoir rocks by the example of the oil and gas condensate Yurubcheno-Tokhomskoye field (UTM), one of the largest fields in Eastern Siberia, unique in its properties and not even having close analogues in Russia and the world [1]. In the fractured Riphean dolomites, the main reserves of oil, gas and gas condensate have been explored. In the geological section of the UTM sedimentary cover, the most problematic object for drilling wells with coring for many years remains precisely the target object - productive oil and gas saturated anisotropic-fractured carbonate deposits of Riphean.

Figure 00000002
Figure 00000002

Так, по результатам отбора керна в четырех наклонных скважинах ЮТМ отмечено [Сираев Р.У., и др. Отбор керна в наклонно-направленных пилотных стволах в анизотропных карбонатных коллекторах рифея на Юрубчено-Тохомском НГКМ. 02.2014. //// «Актуальные проблемы геологии нефти и газа Сибири»: Мат-лы Всероссийской научной конф молодых ученых, посвященной 80-летию академика А.Э. Конторовича. Новосибирск: (Электронное издание) / ИНГГ СО РАН, 2014. http://ems2013.ipgg.sbras.ru, свободный]:Thus, according to the results of core sampling in four UTM deviated wells, [Syraev R.U., et al. Core sampling in deviated pilot shafts in anisotropic carbonate Riphean reservoirs at the Yurubcheno-Tokhomskoye oil and gas condensate field. 02.2014. //// “Actual problems of the geology of oil and gas of Siberia”: Materials of the All-Russian Scientific Conference of Young Scientists dedicated to the 80th anniversary of Academician A.E. Kontorovich. Novosibirsk: (Electronic Edition) / INGG SB RAS, 2014. http://ems2013.ipgg.sbras.ru, free]:

- Угол вскрытия доломитов рифея наклонным стволом по двум скважинам составил около 45°, по двум другим - около 25°, суммарная проходка с отбором керна составила 416,9 м, линейный вынос керна 94,6%. При сопоставлении показателей рейса убедительно фиксируется уменьшение длины рейса в 2-3 раза в рифее, и кратное увеличение количества рейсов. В процессе бурения в рифее по разрушенной трещиноватой зоне происходит слом и смещение верхней части столбика керна в керноприемных трубах вниз, происходит заклинка, в результате чего механическая скорость бурения падает до 0.- The opening angle of the Riphean dolomites by an inclined shaft in two wells was about 45 °, in the other two - about 25 °, the total penetration with coring was 416.9 m, the linear core removal was 94.6%. When comparing flight indicators, a decrease in the flight length by 2–3 times in the reef is convincingly recorded, and a multiple increase in the number of flights. During drilling in the riphean along the destroyed fractured zone, the upper part of the core column is scrapped and the core pipes are displaced down, a spell occurs, as a result of which the mechanical drilling speed drops to 0.

- Среднестатистические показатели длины укороченного (неполного, с заклинкой) рейса (185,9 м из пробуренных 416,9 м) по четырем стволам в рифее составили - 4,07 м. При этом средний вынос за рейс 3,92 м, что составляет - 96,93%. Анализ средней проходки за рейс по всем четырем наклонным стволам показывает резкое сокращение длины рейса из за заклинок керна. системное снижение проходки за рейс.- The average length indicators of a shortened (incomplete, with a spell) flight (185.9 m out of the drilled 416.9 m) along four trunks in the riphean amounted to - 4.07 m. The average take-off for the voyage is 3.92 m, which is - 96.93%. Analysis of the average penetration per flight for all four inclined shafts shows a sharp reduction in the length of the flight due to core spells. systemic reduction in penetration per flight.

- Данные по отбору керна в разведочных скважинах, которые удалось сопоставить (скв. ХХ-Юрубченская, Х-Терская), четко укладываются в установленную закономерность - после вскрытия рифея проходка на рейс кратно снизилась. Колебания длины рейса до заклинки керна в КПТ не превышают 6,0-6,5 м и зависят от степени трещиноватости отбираемых карбонатных пород, а также от угла падения трещиноватости, вскрываемой скважиной при бурении. Эта зависимость также наблюдается по всем четырем пробуренным пилотным стволам, и отражает геологические особенности объекта отбора керна - анизотропно-трещиноватых кавернозных доломитов коры выветривания рифея. Например, практически в интервале отбора 2600,82-2610,48 м в скважине ХХУ выполнено пять рейсов (СПО); в интервале отбора 2816-2823 м в скв. УУХ - три рейса, но требуемый Проектом процент выноса керна обеспечен.- The data on core sampling in exploratory wells, which were able to be compared (wells XX-Yurubchenskaya, X-Terskaya), clearly fit into the established pattern - after opening the Riphean penetration for the flight decreased by several times. Fluctuations in the length of the flight to the core spike in the CBT do not exceed 6.0-6.5 m and depend on the degree of fracture of the selected carbonate rocks, as well as on the angle of incidence of the fracture revealed by the well during drilling. This dependence is also observed for all four drilled pilot trunks, and reflects the geological features of the coring object - anisotropic-fractured cavernous dolomites of the Riphean weathering crust. For example, almost in the sampling interval of 2600.82-2610.48 m, five runs were completed in the KhKHU well; in the sampling interval of 2816-2823 m in the well. CAM - three flights, but the percentage of core removal required by the Project is provided.

Практикой отбора керна в наклонных скважинах установлено [Сираев Р.У., и др. Технические аспекты бурения с отбором керна в анизотропных карбонатных коллекторах рифея на Юрубчено-Тохомском НГКМ // Геология и минерагения центральной Азии. Мат-лы XIX междунар. научно-техн. Конф. - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. - 344 с, с. 271-276.], что заклинка столбика керна происходит при падении обломка керна вниз по керноприемной трубе под действием силы тяжести (фиг. 1). Другими словами, наблюдается комплексное снижение эффективности работы удлиненного КОС, которое приводит к невозможности продолжить отбор керна. Необходимость внеплановых спуско-подьемных операций (СПО) увеличивает общее время бурения скважины с отбором керна, и коммерческая скорость бурения снижается кратно.The practice of coring in deviated wells has been established [R. Siraev, et al. Technical aspects of drilling with coring in anisotropic carbonate Riphean reservoirs at the Yurubcheno-Tokhomskoye oil and gas condensate field // Geology and Minerageny of Central Asia. Materials XIX international. scientific and technical Conf. - Irkutsk: Publishing house of IRNITU, 2015 .-- 344 p. 271-276.] That the core column spell occurs when a core fragment falls down the core receiver pipe under the action of gravity (Fig. 1). In other words, there is a comprehensive decrease in the efficiency of the elongated WWTP, which leads to the inability to continue coring. The need for unscheduled hoisting operations (STR) increases the total time of well drilling with coring, and the commercial drilling speed is reduced by a factor.

Из приведенного примера следует, что на практике применение стандартного комплекта КОС позволяет в анизотропно-трещиноватых доломитах отбирать керн с выносом около 90-95% только короткими рейсами, и удлинение КОС до 14-21-28 м не имеет смысла без доработки его конструкции. Необходима такая доработка, которая позволила бы удерживать столбик керна внутри керноприемных труб, распределяя вес столбика на относительно равные части, не допуская его слома и падения вниз с заклинкой.It follows from the given example that in practice the use of the standard set of WWTF allows for core sampling in anisotropic-fractured dolomites to be carried out with an offset of about 90-95% only by short flights, and the extension of the WWTF to 14-21-28 m does not make sense without finalizing its design. Such a refinement is needed that would allow the core column to be held inside the core receiving pipes, distributing the weight of the column into relatively equal parts, preventing it from breaking and falling down with the pin.

Известны кернорватели разных конструкций, основное назначение которых - захват и удержание столбика керна (например, патент США №3139945; RU 1808988 А1), либо захват, отрыв и удерживание керна в керноприемной трубе (например, патент RU 2182216; RU 2276718 С1). Для отбора керна перемежающихся пород различной твердости применяются комбинированные компоновки кернорвателей различных типов (Иогансен К.В., Спутник буровика. Справочник. - Симферополь: изд-во Бизнес-информ, 2014, 488 с).Known core drills of various designs, the main purpose of which is the capture and retention of the core column (for example, US patent No. 3139945; RU 1808988 A1), or the capture, separation and retention of the core in a core collection pipe (for example, patent RU 2182216; RU 2276718 C1). For core sampling of intermittent rocks of various hardness, the combined layouts of core types of different types are used (Johansen K.V., Sputnik burovika. Reference book. - Simferopol: Publishing House Business Inform, 2014, 488 p.).

Общим недостатком указанных устройств для захвата, отрыва и удерживания столбика керна при бурении с отбором керна является то, что они технически спроектированы в одной области КОС, в нижней его части, в корпусе кернорвателей, и размещены непосредственно за бурильной головкой. Здесь, в нижней части КОС, реализуется операция захвата и удержания столбика керна, который вошел в КПТ.A common drawback of these devices for capturing, tearing off and holding the core column during drilling with core sampling is that they are technically designed in one area of the WWTF, in its lower part, in the core drill body, and placed directly behind the drill head. Here, in the lower part of the WWTF, the operation of capturing and holding the core column, which entered the CBT, is implemented.

Известен кернорватель универсальный (пат. RU 2276718 С1), содержащий корпус, диаметр верхней части которого выполнен меньше диаметра его нижней части с образованием кольцевого выступа, опорное кольцо с наклонной торцевой поверхностью и кернозахватный элемент, выполненный в виде плавающей втулки с параллельными торцами, внутренняя поверхность которой выполнена в виде конуса, размещенной большим основанием конуса на опорном кольце с возможностью радиального, кругового и осевого перемещений относительно опорного кольца, а угол α образующей конуса больше или равен углу β наклона торцевой поверхности опорного кольца, установлен магнит в опорном кольце, а в корпусе кернорвателя выполнено отверстие для подачи струи промывочной жидкости на торец втулки, причем магнит установлен в теле опорного кольца там, где высота опорного кольца наименьшая, а отверстие для подачи струи промывочной жидкости на торец плавающей втулки, выполненное в корпусе, расположено на одной линии с магнитом, параллельной осевой линии корпуса кернорвателя. Недостатком этого кернорвателя как «керноудерживающего» устройства или кернодержателя является его однократное размещение в узле кернорвателей, в нижней части КОС, что не позволяет устройству работать на удержание верхней части столбика керна при сломе его в КПТ, а значит не препятствует расклиниванию керна в КПТ. Нижнее размещение кернодержателя-аналога в КОС влечет за собой передачу полного веса столбика керна, благоприятствующее заклинке керна в КПТ при его сломе и смещении вниз под действием силы тяжести (в вертикальной скважине) или ее вертикальной составляющей (в наклонной скважине), что особенно характерно для удлиненных КОС.Known universal core explorer (US Pat. RU 2276718 C1), comprising a body, the diameter of the upper part of which is less than the diameter of its lower part with the formation of an annular protrusion, a support ring with an inclined end surface and a core gripping element made in the form of a floating sleeve with parallel ends, the inner surface which is made in the form of a cone, placed by a large base of the cone on the support ring with the possibility of radial, circular and axial movements relative to the support ring, and the angle α forming to the diameter is greater than or equal to the angle β of the inclination of the end surface of the support ring, a magnet is installed in the support ring, and a hole is made in the core core body for supplying a jet of washing liquid to the end face of the sleeve, the magnet being installed in the body of the support ring where the height of the support ring is the smallest and the hole for supplying a jet of washing liquid to the end of the floating sleeve, made in the housing, is located on the same line with the magnet parallel to the axial line of the core core body. The disadvantage of this core explorer as a “core-retaining” device or core holder is its single placement in the core collector assembly, in the lower part of the WWT, which does not allow the device to work to hold the top of the core column when it is broken in the CBT, and therefore does not prevent the core from wedging in the CBT. The lower placement of the analog core holder in the WWTF entails the transfer of the full weight of the core column, which favors the core sticking in the CBT when it is broken and displaced down due to gravity (in a vertical well) or its vertical component (in an inclined well), which is especially typical for elongated CBS.

Известно техническое решение (пат. RU 1819980), предполагающее размещение дополнительных промежуточных кернодержателей в КПТ. Так, керноприемная труба оснащена упругими элементами, концы которых наклонно направлены вверх по ходу керна, а керноприемная труба размещена эксцентрично. Недостаток этого решения - недостаточная надежность удержания гладкого столбика керна высокой прочности (окремненный доломит, долерит, гранит) и большого веса.A technical solution is known (Pat. RU 1819980), involving the placement of additional intermediate core holders in the CBT. So, the core collection pipe is equipped with elastic elements, the ends of which are inclined upward along the core, and the core collection pipe is eccentric. The disadvantage of this solution is the insufficient reliability of holding a smooth core column of high strength (silicified dolomite, dolerite, granite) and heavy weight.

Наиболее близкое техническое решение предусматривает размещение резинового кернодержателя в выточке, которая выполняется внутри корпуса соединительной муфты-центратора КПТ (И.К. Князев. Бурильщику об отборе керна. // М., Недра, 1981, 102 с.). По сути, именно размещение промежуточного кернодержателя в каждом стыковочном узле КПТ решает задачу «верхнего» удержания столбика керна. Рассматривая стыковочный узел, а именно соединительную муфту-центратор КПТ, соединяющую составной вкладыш керноприемных труб, свободно подвешенный на подшипниковом узле внутри КОС, имеющих с одной стороны ниппельную резьбу, с другой - муфтовую, с выточкой внутри корпуса муфты, благодаря которой сформирован кольцевой выступ в теле (корпусе) муфты-центратора КПТ, мы предлагаем принять это техническое решение за прототип. Однако основной недостаток известного резинового кернодержателя, который вставляется в выточку муфты - ограничение эффективности при удержании сверх прочного цилиндра доломитового керна больших диаметров - 80 мм и 100 мм, и большого веса, который при превышении веса выше критического (гладкая и крайне прочная поверхность цилиндра керна предопределяет слабый коэффициент трения) приведет к срыву, проскальзыванию керна.The closest technical solution involves the placement of a rubber core holder in a recess, which is carried out inside the housing of the central coupling of the KPT (I.K. Knyazev. Driller on coring. // M., Nedra, 1981, 102 pp.). In fact, it is the placement of the intermediate core holder in each docking unit of the CPT that solves the problem of the “upper” retention of the core column. Considering the docking assembly, namely, the KPT centralizer coupling connecting the composite liner of the core-receiving pipes, freely suspended on the bearing assembly inside the CBS, having a male thread on the one hand and a male thread with a recess inside the coupling body, due to which an annular protrusion is formed into the body (housing) of the coupling-centralizer of KPT, we propose to take this technical solution as a prototype. However, the main drawback of the known rubber core holder, which is inserted into the undercut of the coupling, is the limitation of efficiency when holding large diameters of 80 mm and 100 mm of a dolomite core over an extremely strong cylinder, and of a large weight, which, when exceeding the weight above the critical (smooth and extremely strong core cylinder surface, determines weak coefficient of friction) will lead to disruption, core slippage.

Заявляемое техническое решение направлено на разработку промежуточного кернодержателя и на размещение его в стыковочном узле - соединительных муфтах-центраторах керноприемных труб, позволив достигнуть при этом повышения 100% надежности и эффективности работы удлиненных КОС в сложных горно-геологических условиях отбора керна в анизотропно-трещиноватых породах, склонных к разрушению по косым плоскостям трещиноватости через достижение более высокой проходки на один рейс, исключение внеплановых СПО по причине заклинок керна в КПТ, и в конечном итоге снижения затрат при строительстве глубокой скважины за счет повышения коммерческой скорости в цикле отбора керна. Технический результат - повышение эффективности и надежности предлагаемого устройства.The claimed technical solution is aimed at developing an intermediate core holder and at placing it in the docking unit - connecting couplings-centralizers of core receiving pipes, thereby achieving 100% increase in the reliability and overall performance of elongated WWF in difficult geological conditions of coring in anisotropic-fractured rocks, prone to fracture along oblique planes of fracturing through achieving higher penetration per flight, the exclusion of unscheduled STR due to core plugs in the CBT, and in echnom ultimately reduce costs in the construction of deep wells by increasing commercial speed coring cycle. The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the proposed device.

Заявляемое техническиое решение должно:The claimed technical solution should:

- не препятствовать движению керна вверх по КПТ при углублении скважины с отбором;- do not impede the core movement up along the CBT while deepening the well with selection;

- распределить вес столбика керна в КПТ на несколько относительно равных частей в длинном (удлиненном) КОС, с передачей каждой части веса на кернозахватный элемент, предотвращая таким образом слом и разрушение керна по косым трещинам под собственным весом керна, и исключая смещение каждого столбика керна вниз при растрескивании керна (если обломков более двух) под действием силы тяжести или из-за вибрации КОС, также предотвращая расклинку обломков керна в керноприемной трубе.- distribute the weight of the core column in the CBT into several relatively equal parts in a long (elongated) WWT, with the transfer of each part of the weight to the core grab element, thus preventing scrap and core destruction along oblique cracks under the core's own weight, and excluding the removal of each core column down during core cracking (if there are more than two fragments) under the influence of gravity or due to vibration of the WWTF, while also preventing core fragments from being split up in the core collection pipe.

- включать в конструкцию КПТ, несколько однотипных устройств для удержания столбика керна за верхнюю его часть с тем, чтоб обеспечить реализацию «верхнего удержания» обломка при сломе керна по косой трещине под действием собственного веса керна и исключить движение верхней (которая выше слома, см. фиг. 1) части столбика керна вниз и ее последующую расклинку в КПТ;- include in the design of the CPT, several devices of the same type for holding the core column by its upper part in order to ensure the implementation of the “upper retention” of the fragment when the core is broken along an oblique crack under the influence of the core's own weight and exclude the upper movement (which is higher than the fracture, see Fig. 1) part of the core column down and its subsequent rasklinka in CBT;

Поставленная техническая задача решается тем, что предлагаемая полезная модель разработана по техническим решениям усовершенствования стыковочного узла - соединительной муфты керноприемных труб и размещенного в этом узле кернодержателя промежуточного и предполагает многократное размещение этого узла снизу вверх по керноотборному снаряду, обеспечивая срабатывание ближайшего к «голове» столбика керна кернодержателя в момент слома, разрушения керна по косым плоскостям трещиноватости.The stated technical problem is solved by the fact that the proposed utility model is developed according to technical solutions to improve the docking unit - the connecting sleeve of the core receiving pipes and the intermediate core holder located in this node and involves the multiple placement of this unit from bottom to top along the core shell, ensuring the operation of the core column closest to the "head" core holder at the time of fracture, core destruction along oblique fracture planes.

Технический результат достигается тем, что стыковочный узел керноприемных труб с промежуточным кернодержателем, включающий соединительную муфту-центратор КПТ, и соединяемые ею как составным вкладышем керноприемные трубы, свободно подвешенные на подшипниковом узле внутри КОС, имеющую с одной стороны ниппельную резьбу, а с другой муфтовую, с размещенным кернодержателем в выточке, выполненной внутри корпуса муфты-центратора КПТ с образованием кольцевого выступа, при этом кернодержатель промежуточный состоит из плотно установленного в выточке разрезного опорного кольца, с наклонной торцевой поверхностью с установленным в его теле магнитом в том месте, где высота опорного кольца наименьшая, и кернозахватного элемента, выполненного в виде подвижной кольцевой втулки с параллельными торцами, внутренняя поверхность которой выполнена в виде конуса, размещенной большим основанием конуса на опорном кольце с возможностью радиального, кругового и осевого перемещений относительно опорного кольца, а угол α образующей конуса больше или равен углу β наклона торцевой поверхности опорного кольца, перемещение которой вверх по выточке ограничивается стопорным кольцом-втулкой, выполненным в виде цилиндра с наружной ниппельной резьбой, ответной по отношению к муфтовой резьбе соединительной муфты-центратора.The technical result is achieved by the fact that the docking unit of the core-receiving pipes with an intermediate core holder, including the central coupling coupling KPT, and core-receiving pipes connected by it as a composite insert, freely suspended on the bearing unit inside the CBS, having a nipple thread on the one hand and a coupling on the other, with a core holder placed in a recess made inside the housing of the KPT centralizer coupling with the formation of an annular protrusion, while the intermediate core holder consists of a tightly installed A recess of a split support ring, with an inclined end surface with a magnet installed in its body in the place where the height of the support ring is the smallest, and a core gripping element made in the form of a movable ring sleeve with parallel ends, the inner surface of which is made in the form of a cone placed by a large base cone on the support ring with the possibility of radial, circular and axial movements relative to the support ring, and the angle α of the generatrix of the cone is greater than or equal to the angle β of the inclination of the end surface a support ring, the movement of which upward in the recess is limited by a retaining ring-sleeve made in the form of a cylinder with an external nipple thread that is reciprocal with respect to the coupling thread of the centralizer coupling.

При этом кернодержатель промежуточный размещается в каждой соединительной муфте-центраторе КПТ по всей длине одинарного или составного - удлиненного КОС.At the same time, an intermediate core holder is placed in each connecting coupling-centralizer of the KPT along the entire length of a single or composite - elongated KOS.

Причем в КОС используются укороченные керноприемные трубы, общая длина которых с учетом стыковочных муфт пропорциональна одной или нескольким - две, три, четыре - стандартной по длине трубе одинарного или составного - удлиненного КОС.Moreover, shortened core-receiving pipes are used in WWTF, the total length of which, taking into account the connecting couplings, is proportional to one or several - two, three, four - a standard length of a single or composite pipe - elongated WWTF.

Наличие данных признаков свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна». В заявке приведены все средства, с помощью которых возможно осуществление полезной модели, что соответствует критерию «промышленная применимость».The presence of these signs indicates the compliance of the proposed technical solution to the criterion of "novelty." The application contains all the means by which it is possible to implement a utility model that meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1. отражена схема заклинки столбика керна в керноприемных трубах (КПТ) при сломе по косой трещине и смещении верхнего обломка вниз.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1. Reflects the pattern of the core column splices in core-receiving pipes (CPT) for breaking along an oblique crack and shifting the upper fragment down.

1. - верхний и нижний обломки столбика керна;1. - the upper and lower fragments of the core column;

2. - керноприемные трубы;2. - core receiving pipes;

3. - направление движения верхнего обломка (вниз);3. - direction of movement of the upper fragment (down);

4. - Плоскость слома-заклинки.4. - The plane of the broken spell.

На фиг. 2. отражен стыковочный узел в разрезе, включающий соединительную муфту-центратор КПТ с кернодержателем промежуточным, и соединяемые ею керноприемные трубы, где 1 - составные керноприемные трубы (КПТ); 2 - корпус муфты-центратора, соединяющей секции КПТ; 3 - выточка в корпусе муфты-центратора; 4 - кольцевой выступ; 5 - разрезное опорное кольцо; 6 - кернозахватный элемент - подвижная втулка; 7 - стопорное кольцо-втулка; 8 - магнит; α - угол образующей конуса; β - угол наклона торцевой поверхности опорного кольца.In FIG. 2. the section of the docking assembly is reflected, including a KPT centralizer coupling with an intermediate core holder, and core-receiving pipes connected by it, where 1 are composite core-receiving pipes (KPT); 2 - casing of the centralizer coupling connecting the sections of the CPT; 3 - recess in the body of the coupling-centralizer; 4 - annular protrusion; 5 - split support ring; 6 - core gripping element - movable sleeve; 7 - a lock ring sleeve; 8 - magnet; α is the angle of the generatrix of the cone; β is the angle of inclination of the end surface of the support ring.

Заявляемая конструкция полезной модели наглядно представлена на чертеже (см. фиг. 2), где показаны стыковочный узел керноприемных труб КОС, стыкующий верхнюю и нижнюю секции КПТ - 1, соединяемые муфтой-центратором КПТ - 2, и кернодержатель промежуточный, размещенный в корпусе муфты-центратора в выточке 3 с кольцевым выступом 4, который состоит из плотно установленного в выточке разрезного опорного кольца 5 с наклонной торцевой поверхностью и основного рабочего элемента конструкции - кернозахватывающего элемента в виде подвижной кольцевой втулки 6 с параллельными торцами и конусным внутренним профилем, выполненной в виде конуса, обращенного основанием вниз, а угол α - образующей конуса больше или равен углу β - наклона торцевой поверхности опорного кольца 5, движение (перемещение) вверх которой по кольцевому пространству выточки в муфте-центраторе ограничено при движении столбика керна вверх при углублении скважины с отбором керна фиксирующим элементом - стопорным кольцом-втулкой 7 на резьбе, а в теле опорного кольца 5 размещен магнит 8, причем магнит установлен в теле опорного кольца там, где высота опорного кольца наименьшая.The inventive design of the utility model is graphically presented in the drawing (see Fig. 2), which shows the docking assembly of the KOS core-receiving pipes joining the upper and lower sections of the KPT-1, connected by the KPT-2 centralizing sleeve, and the intermediate core holder, located in the coupling body a centralizer in a recess 3 with an annular protrusion 4, which consists of a split support ring 5 that is tightly installed in the recess of the groove with an inclined end surface and the main working structural element - a core grabbing element in the form of a movable ring w flanges 6 with parallel ends and a conical inner profile made in the form of a cone facing down with the base, and the angle α - forming the cone is greater than or equal to the angle β - the inclination of the end surface of the support ring 5, the movement (movement) of which upward along the annular space of the recess in the coupling -centre is limited when the core column moves upward when the well is deepened with core sampling by a fixing element - a retaining ring-sleeve 7 on the thread, and a magnet 8 is placed in the body of the support ring 5, and the magnet is installed in the body of the support ring rings where the height of the support ring is the smallest.

Устройство работает следующим образом. При работе заявляемой конструкции, при углублении скважины с отбором керна, столбик горной породы входит в керноприемные трубы 1 в полость керноприемной трубы и муфты-центратора 2, далее столбик керна двигается вверх по КПТ и последовательно проходит через каждый узел заявляемой конструкции стыковочного узла: муфта-центратор КПТ - кернодержатель промежуточный (см. фиг. 2), размещенный в каждой стыковочной муфте КПТ. При этом рабочий элемент - подвижная втулка 6 пропускает столбик керна вверх по мере углубления скважины. В случае слома столбика керна по косой плоскости трещины в горной породе верхний обломок керна фиксируется (перехватывается) тем первым из узлов муфта-центратор - кернодержатель, которое в этот момент расположено в стыковочной муфте КПТ ниже «головы керна», препятствуя движению обломка керна вниз и его расклиниванию. Движение верхнего обломка керна вниз и служит предупреждением заклинки в области косого слома по трещине. Одновременно на удержание срабатывает каждый узел, размещенный ниже по КОС. В результате, подвижная втулка 6 работает по принципу шайбы, занимающей положение «перекоса» на цилиндрическом теле. В последствии керн доставляется на поверхность, извлечение зафиксированного обломка выполняется после раскручивания КПТ и стопорного кольца-втулки 7.The device operates as follows. During the operation of the claimed design, when deepening the well with coring, the rock column enters the core-receiving pipes 1 into the cavity of the core-receiving pipe and the centralizer coupling 2, then the core column moves up along the CPT and sequentially passes through each node of the claimed design of the docking unit: KPT centralizer - intermediate core holder (see Fig. 2), located in each KPT docking sleeve. At the same time, the working element - the movable sleeve 6 passes the core column up as the well deepens. In the event of a core column breaking along an oblique plane of a crack in the rock, the upper core fragment is fixed (intercepted) by the first of the centralizer – core holder assemblies, which at that moment are located in the CPT docking sleeve below the “core head”, preventing the core fragment from moving down and its wedging. The movement of the upper core fragment down and serves as a warning of the spell in the area of oblique fracture along the crack. At the same time, each node located lower along the CBS is triggered on hold. As a result, the movable sleeve 6 operates on the principle of a washer occupying a “skew” position on the cylindrical body. Subsequently, the core is delivered to the surface, the removal of the fixed debris is carried out after untwisting the CBT and the retaining ring-bush 7.

Таким образом, достигается технический результат - повышение эффективности и надежности работы удлиненного КОС в горно-геологических условиях отбора керна в анизотропно-трещиноватых породах, склонных к разрушению по косым плоскостям трещиноватости через достижение более высокой проходки на один рейс, исключение внеплановых СПО по причине заклинок керна в КПТ и, в конечном итоге, снижения затрат при строительстве глубокой скважины за счет повышения коммерческой скорости в цикле отбора керна.Thus, the technical result is achieved — increasing the efficiency and reliability of the elongated WWT operation in mining and geological conditions of coring in anisotropic-fractured rocks, prone to fracture along oblique fracture planes by achieving higher penetration for one run, elimination of unscheduled STR due to core splinters in CBT and, ultimately, cost reduction during the construction of a deep well by increasing the commercial speed in the coring cycle.

Claims (3)

1. Стыковочный узел керноприемных труб (КПТ) с промежуточным кернодержателем, включающий соединительную муфту-центратор КПТ и соединяемые ею как составным вкладышем керноприемные трубы, свободно подвешенные на подшипниковом узле внутри керноотборного снаряда (КОС), имеющую с одной стороны ниппельную резьбу, а с другой - муфтовую, с размещенным кернодержателем в выточке, выполненной внутри корпуса муфты-центратора КПТ с образованием кольцевого выступа, отличающийся тем, что кернодержатель промежуточный состоит из плотно установленного в выточке разрезного опорного кольца с наклонной торцевой поверхностью с установленным в его теле магнитом в том месте, где высота опорного кольца наименьшая, и кернозахватного элемента, выполненного в виде подвижной кольцевой втулки с параллельными торцами, внутренняя поверхность которой выполнена в виде конуса, размещенной большим основанием конуса на опорном кольце с возможностью радиального, кругового и осевого перемещений относительно опорного кольца, а угол α образующей конуса больше или равен углу β наклона торцевой поверхности опорного кольца, перемещение которой вверх по выточке ограничивается стопорным кольцом-втулкой, выполненным в виде цилиндра с наружной ниппельной резьбой, ответной по отношению к муфтовой резьбе соединительной муфты-центратора.1. Docking assembly of core-receiving pipes (KPT) with an intermediate core holder, including a KPT centralizer coupling and core-receiving pipes connected by it as a composite insert, freely suspended on the bearing assembly inside a core pickup (KOS), with a nipple thread on one side and on the other - coupling, with the core holder placed in the recess, made inside the housing of the KPT centralizer coupling with the formation of an annular protrusion, characterized in that the intermediate core holder consists of a tightly mounted the groove of a split support ring with an inclined end surface with a magnet installed in its body at the place where the height of the support ring is the smallest, and a core-gripping element made in the form of a movable ring sleeve with parallel ends, the inner surface of which is made in the form of a cone, placed by a large base of the cone on the support ring with the possibility of radial, circular and axial movements relative to the support ring, and the angle α of the generatrix of the cone is greater than or equal to the angle β of the inclination of the end surface support ring, the movement of which is limited upwards by a retaining ring recess-sleeve designed as a cylinder with an outer threaded nipple, the response with respect to the coupling-thread coupling centralizer. 2. Стыковочный узел по п. 1, отличающийся тем, что кернодержатель промежуточный размещается в каждой соединительной муфте-центраторе КПТ по всей длине одинарного или составного - удлиненного КОС.2. The docking unit according to claim 1, characterized in that the intermediate core holder is located in each coupling sleeve-centralizer of the KPT along the entire length of a single or composite - elongated KOS. 3. Стыковочный узел по п. 1, отличающийся тем, что в КОС используются укороченные керноприемные трубы, общая длина которых с учетом стыковочных муфт пропорциональна одной или нескольким - две, три, четыре - стандартной по длине трубе одинарного или составного - удлиненного КОС.
Figure 00000001
3. The connecting unit according to claim 1, characterized in that the WWT uses shortened core receiving pipes, the total length of which, taking into account the connecting couplings, is proportional to one or several - two, three, four - a standard length of a single or composite pipe of an elongated WWT.
Figure 00000001
RU2015151807/03U 2015-12-02 2015-12-02 DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER RU163129U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151807/03U RU163129U1 (en) 2015-12-02 2015-12-02 DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151807/03U RU163129U1 (en) 2015-12-02 2015-12-02 DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU163129U1 true RU163129U1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56370335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151807/03U RU163129U1 (en) 2015-12-02 2015-12-02 DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU163129U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117888846A (en) * 2024-03-14 2024-04-16 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 Geological drilling corer for fracture intensive zone

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117888846A (en) * 2024-03-14 2024-04-16 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 Geological drilling corer for fracture intensive zone
CN117888846B (en) * 2024-03-14 2024-05-17 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 Geological drilling corer for fracture intensive zone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3663702B1 (en) Consistent entry hole shaped charge
US20170298716A1 (en) Apparatus for more effectively extracting energy resources from underground reservoirs and a method for manufacturing the same
US10208573B2 (en) Perforating gun with integrated retaining system
US6257353B1 (en) Horizontal drilling method and apparatus
CN203729976U (en) All-dimensional peeping probe and positioning device for coal mine downhole drilling
CN203669921U (en) Soft and broken coal seam gas extraction hole drilling with casing device
CN205503067U (en) Get a core section of thick bamboo
BR112016008613B1 (en) coating cut tool
RU2015142656A (en) DETERMINATION OF PLACE OF TAKE-UP OF A PIPE COLUMN IN A WELL
MX2014003370A (en) Borehole surveying tool deployment.
CN106014352A (en) Tube following sieve tube feeding device outside coal mine underground drill pipe and construction method thereof
CN104314529A (en) Interior orientation autorotation impact initiating device for oil gas well completion
RU163129U1 (en) DOCKING ASSEMBLY OF CORE RECEPTION PIPES WITH INTERMEDIATE CORE HOLDER
CN105507837A (en) Coring barrel
RU2652404C1 (en) Device for removing the whipstock from a horizontal site of a multilateral well
CN205663419U (en) Gyro -inclinometer unfreezing fishing device in drilling
CN203603805U (en) Coiled tubing sand washing and well flushing tool
CN111982568B (en) Surveying equipment and method for geological survey
US20170122050A1 (en) Core Release System and Method
CN105134072B (en) The shaft bottom transfer and its construction method of super short radial horizontal well drilling well
US2628816A (en) Core-sampling tool
US20210131212A1 (en) Cutting a tubular in a wellbore
CN218439288U (en) Simple coring device for soft and broken stratum
CN103374911A (en) Large-diameter drilled pile hard-rock construction method
RU2455467C1 (en) Method of borehole perforation

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201203