RU2086749C1 - Двойная колонковая труба для наклонного бурения - Google Patents

Двойная колонковая труба для наклонного бурения Download PDF

Info

Publication number
RU2086749C1
RU2086749C1 RU9192016516A RU92016516A RU2086749C1 RU 2086749 C1 RU2086749 C1 RU 2086749C1 RU 9192016516 A RU9192016516 A RU 9192016516A RU 92016516 A RU92016516 A RU 92016516A RU 2086749 C1 RU2086749 C1 RU 2086749C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
rotating
core
ball
tube
Prior art date
Application number
RU9192016516A
Other languages
English (en)
Other versions
RU92016516A (ru
Inventor
Поес Стаффан
Original Assignee
Диаман Боар Стратаби С.А.
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 Диаман Боар Стратаби С.А. filed Critical Диаман Боар Стратаби С.А.
Publication of RU92016516A publication Critical patent/RU92016516A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2086749C1 publication Critical patent/RU2086749C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E21B25/10Formed core retaining or severing means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Использование: для отбора керна в разведочном бурении в наклонных скважинах. Сущность изобретения: двойная колонковая труба, в которой внутренняя труба соединена с внешней трубой с помощью шарикового и/или роликового или игольчатого подшипника. Удерживающая пружина и внутренняя поверхность внутренней трубы имеют антифрикционное покрытие. Набор стабилизирующих элементов распределен вдоль внешней трубы для стабилизации внутренней трубы. Конический башмак внутренней трубы имеет нижнюю скошенную кромку. Колонковая труба включает индикатор заклинивая керна во внутренней трубе и уплотнительный узел с шариком и его фиксатором для обеспечения уплотнения внутренней трубы колонкового устройства. Использование изобретения позволяет увеличить жесткость внутренней трубы и предотвратить ее вращение вместе с внешней трубой. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к области бурения нефти, а более точно к двойной колонковой трубе для наклонного бурения.
Достоинство разведочного наклонного бурения заключается в возможности отбирать из одной точки бурения значительное число образцов на большой глубине из различных участков вдоль по существу горизонтального нефтеносного пласта. Такое разведочное бурение позволяет исследовать протяжность и состав слоя.
Известно, что возможность наклонного бурения обеспечивается одной или несколькими муфтами-стабилизаторами [1] которые устанавливаются вдоль набора бурильных труб. Соответствующий подбор типов муфт-стабилизаторов и их размеров, а также их распределение вдоль набора бурильных труб позволяет регулировать угол наклона бурения и управлять им [2]
Известно также, что разведочное наклонное бурение может выполняться с помощью двойных колонковых труб [3] Двойная колонковая труба для наклонного бурения такого типа состоит, с одной стороны, из вращающейся внешней трубы, на которой установлена буровая коронка, а с другой стороны из невращающейся внутренней трубы, на одном конце которой, смежном с буровой коронкой, установлено устройство для извлечения керна, образованное подпружиненным экстрактором и коническим башмаком, а второй ее конец ввинчен в невращающуюся часть роликового или игольчатого подшипника и имеет множество подшипников, состоящих из ряда концентрических обойм, установленных на общей оси и закрепленных на внешней трубе с возможностью перемещения вдоль этой внешней трубы. Подшипники, соединяющие внутреннюю и внешнюю трубы содержат ряд концентрических обойм, установленных на общей оси и между которыми размещены шарики и/или иглы, расположены в уплотненном вращающемся корпусе, заполненном маслом или консистентной смазкой.
Известна двойная колонковая труба для наклонного бурения, содержащая вращающуюся внешнюю трубу, образованную из ряда трубчатых штанг с резьбовой нарезкой [4] На нижнем конце нижней трубчатой штанги установлена кольцевая буровая коронка. Двойная колонковая труба содержит также невращающуюся внутреннюю трубу с расположенным на одном ее конце, смежном с кольцевой буровой коронкой, узлом для удержания керна в виде удерживающей пружины и конического башмака.
Внутренняя труба ввинчена другим своим концом в невращающуюся часть шарикового и/или роликового или игольчатого подшипникового узла, соединяющего внутреннюю и внешнюю трубы между собой. Этот узел выполнен многоступенчатым из ряда концентрических обойм, охватывающих шарики и/или ролики, или иголки, расположенных на общей оси, заключенных в уплотнительном корпусе. Корпус заполнен маслом или густой смазкой и прикреплен своей внешней невращающейся частью к невращающейся внутренней трубе, а внутренней вращающейся частью к вращающейся внешней трубе с возможностью регулирования смещения внутренней невращающейся трубы. Колонковая труба имеет клапанный узел в виде седла, расположенный в невращающейся части шарикового и/или роликового или игольчатого подшипникового узла, и бросового шарика, распределительную трубу, встроенную в верхнюю часть внутренней трубы и имеющую отверстия выше клапанного узла для сообщения полости внутренней трубы с кольцевой полостью между внутренней и внешней трубами.
Распределительная труба обеспечивает регулировку и управление потока промывочной жидкости у нижнего конца буровой головки, с тем чтобы предотвратить разрушение керна промывочной жидкостью. Шариковый уплотнительный узел, содержащий шарик, который расположен так, чтобы уплотнять скважину, заставляет рабочую жидкость проходить через большое количество перепускных отверстий.
Регулировка продольного положения внутренней трубы во внешней трубе, имеющей часть с внутренней резьбовой нарезкой, осуществляется посредством завинчивания колпачка гильзы вниз и вверх в резьбовой части корпуса с помощью гаечного ключа, с тем чтобы сместить нижнюю невращаемую часть подшипникового узла совместно с внутренней трубой в осевом направлении вниз во внешней трубе в соответствии с углом вращения, определяемом шагом резьбы колпачка гильзы и нормальным промежутком между нижними концами буровой головки и коническим башмаком, чтобы таким образом поднять нижний конец конического башмака на высоту, равную упомянутому нормальному промежутку без значительных потерь времени на монтаж.
Регулирование промежутка между буровой головкой и коническим башмаком посредством вставок требует проведения сборки, разборки и полной повторной сборки внутренней трубы и подшипникового узла по отношению к внешней трубе. Поэтому регулировка этого типа является вынужденной мерой и обычно занимает от 1 до 2 ч. Кроме того, использование вставок заданной толщины не обеспечивает точного получения вышеупомянутого промежутка.
Известно, что к наклонному или горизонтальному разведочному бурению предъявляются особые требования. Фактически, внутренняя труба двойной колонковой трубы выполняется относительно тонкостенной для того, чтобы извлекать керн максимального сечения. Очевидно, что при наклонном разведочном бурении внутренняя труба двойной колонковой трубы, которая находится в наклонном или горизонтальном положении, изгибается внутри внешней трубы под весом отобранного керна.
Такой изгиб внутренней трубы затрудняет проход керна в колонковую трубу и часто приводит к заклиниванию в ней керна. Это заклинивание немедленно приводит к тому, что усилие подачи во время бурения, вызываемое значительным весом буровой колонны и обычно передающееся внешними трубами на буровую коронку, полностью передается на относительно тонкую внутреннюю трубу, что, естественно, приводит к немедленному разрушению внутренней трубы и керна.
Вышеуказанный изгиб также является причиной возникновения напряжений в шариковом или роликовом подшипнике, который соединяет вращающуюся внешнюю и невращающуюся внутреннюю трубы. Такой изгиб приводит к возникновению сил трения между керном и внутренней трубой и между внутренней и внешней трубами. Это трение препятствует свободному вращению внешней трубы относительно внутренней трубы и приводит к вращению внутренней трубы, что приводит к преждевременному разрушению колонковой трубы. Изгиб внутренней трубы приводит к частичному разрушению керна, отбираемого колонковой трубой.
Случается, что во время бурения на пути внутренней трубы встречаются препятствия. Препятствия при бурении иногда образуются за счет того, что в определенных типах трещиноватой породы, образованной из пластов, наклонных относительно направления подачи буровой колонны, керн расслаивается на тонкие хлопья, которые прижимаются с некоторым усилием к стенкам колонковой трубы и заклинивают ее. Риск возникновения такого препятствия тем выше, чем больше угол наклона таких тонких хлопьев.
При вертикальном или слегка наклонном бурении бурильщик избегает риска заклинивания постепенно уменьшая скорость подачи.
Затем увеличивается вес буровой колонны, но так, чтобы не вызывать внутреннего коробления колонковой трубы или перегрева подшипников, поскольку на внутреннюю трубу воздействует совокупный вес колонны.
При бурении с большими углами наклона и, в первую очередь и главным образом, при горизонтальном бурении влияние вертикальных составляющих усилий, прилагаемых к буровой колонне, менее заметно, поскольку эти усилия передаются через многочисленные точки контакта вдоль стенки скважины и воздействие оказывает только одна составляющая.
Техническим результатом настоящего изобретения является усиление жесткости внутренней трубы, устранение риска заклинивания и обеспечение сохранения соосности и надежности двойной колонковой трубы для наклонного бурения.
Этот технический результат достигается тем, что в двойной колонковой трубе для наклонного бурения, содержащей вращающуюся внешнюю трубу с кольцевой буровой коронкой, невращающуюся внутреннюю трубу с расположенным на одном ее конце, смежном с кольцевой буровой коронкой, узлом для удержания керна в виде удерживающей пружины и конического башмака, ввинченную другим своим концом в невращающуюся часть шарикового и/или роликового или игольчатого подшипникового узла, соединяющего внутреннюю и внешнюю трубы между собой, выполненного многоступенчатым из ряда концентрических обойм, охватывающих шарики и/или ролики, или иголки, расположенных на общей оси, заключенных в уплотнительном корпусе, заполненном маслом или густой смазкой и прикрепленным своей внешней невращающейся частью к невращающейся внутренней трубе, а внутренней вращающейся к вращающейся внешней трубе с возможностью регулирования смещения внутренней невращающейся трубы, клапанный узел в виде седла, расположенного в невращающейся части шарикового и/или роликового или игольчатого подшипникового узла, и бросового шарика, распределительную трубу, встроенную в верхнюю часть внутренней трубы и имеющую отверстия выше клапанного узла для сообщения полости внутренней трубы с кольцевой полостью между внутренней и внешней трубами, согласно изобретению имеются стабилизирующие элементы, размещенные между внешней и внутренней трубами и закрепленные на внешней поверхности внутренней трубы рассредоточенно вдоль нее, центрирующие ребра, выполненные на внутренней поверхности кольцевой буровой коронки для центрирования конического башмака в последней, и фиксатор бросового шарика в седле, выполненный в виде корзины из металлического обода, и закрепленных на нем изогнутых в направлении продольной оси седла металлических пальцев, при этом металлические пальцы выполнены с возможностью пропуска бросового шарика к седлу под действием собственного веса и удержания его на седле своими свободными концами при возращении их в исходное положение, конический башмак имеет скошенную нижнюю кромку, образующую расширенный участок для облегчения входа керна во внутреннюю трубу, а удерживающая пружина и внутренняя поверхность внутренней трубы имеют антифрикционное покрытие.
Целесообразно, чтобы каждый стабилизирующий элемент был снабжен кольцом из самосмазывающегося материала, установленным с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью внешней трубы.
Предпочтительно иметь индикатор заклинивания керна, выполненный в виде отражающего кожуха со скошенным нижним краем и втулки с выступом, имеющим скошенную кромку, при этом кожух установить на распределительной трубе, втулку установить с возможностью осевого перемещения и создания кольцевого канала переменного сечения между скошенным нижним краем кожуха и скошенной кромкой втулки.
На фиг. 1, 2 и 3 показаны продольные сечения различных последовательных участков от нижней части до верхней части предлагаемой двойной колонковой трубы; на фиг. 4 продольное сечение в увеличенном масштабе подшипникового узла предлагаемой трубы; на фиг. 5 и 6 продольное сечение в увеличенном масштабе нижней части колонковой трубы; на фиг. 7 продольное сечение в увеличенном масштабе верхней части колонковой трубы.
Как показано на фиг. 1 3, двойная колонковая труба для наклонного бурения содержит вращающуюся внешнюю трубу 1 и невращающуюся внутреннюю труба 2.
Внешняя труба 1 состоит из набора, пустотелых бурильных труб, которые приводят во вращение кольцевую буровую коронку 3.
Труба 1 имеет корпус 4 с резьбой 5, расположенный на некотором расстоянии от коронки 3. Внутренняя труба 2 состоит из трубчатых элементов последовательно ввинченных друг в друга. На нижнем конце 2, смежном с буровой коронкой 3, расположен узел 6 для удержания керна, выполненный в виде удерживающей пружины 7 и конического башмака 8. На внутренней поверхности коронки 3 выполнены центрирующие ребра 9 (фиг. 6) для центрирования башмака 8 в коронке 3, которые разделяют каналы 10.
Конический башмак 8 имеет скошенную кромку 11, образующую расширенный участок для обеспечения входа керна во внутреннюю трубу 2.
Внешняя боковая стенка 12 конического башмака 8 имеет антифрикционное покрытие, состоящее, например, из пленки тефлона (политетрафторэтилена), и сопряженные формы внешней боковой стенки 12 конического башмака 8 и внутренней поверхности коронки 3 направляют буровую жидкость параллельно оси керна.
Удерживающая пружина 7 выполнена из разрезного кольца, внутренняя поверхность которого имеет липкое покрытие 13. На конце керна кольцо охватывает керн эффектом конуса, упираясь в конический башмак 8 при извлечении внутренней трубы 2. Пружина 7 позволяет оторвать керн и удерживать его во внутренней трубе 2 во время ее подъема на поверхность.
Другим своим концом, верхним, труба 2 ввинчена в невращающуюся часть 14 шарикового и/или роликового, или игольчатого подшипникового узла 15, соединяющего трубы 1 и 2 между собой. Невращающаяся часть 14 удлиняется элементами одинакового диаметра внутренней трубы 2.
Подшипниковый узел 15 выполнен многоступенчатым из ряда концентрических обойм 16, охватывающих шарики и/или ролики 17 или иголки 18, расположенных на общей оси и заключенных в уплотнительном кольцевом корпусе 19, заполненном маслом или густой смазкой. Корпус 19 прикреплен своей внешней невращающейся частью к невращающейся внутренней трубе 2, а внутренней вращающейся частью к вращающейся внешней трубе 1 с возможностью регулирования смещения внутренней невращающейся трубы 2. Герметичное уплотнение корпуса 19 обеспечивается перегородками 20 и уплотнением 21.
Двойная колонковая труба содержит также клапанный узел 22 (фиг. 7) выполненный в виде седла 23, расположенного в невращающейся части 14 подшипникового узла 15 и бросового шарика 24, выполненного с возможностью блокирования седла 23. Фиксатор бросового шарика 24 в седле 23 выполнен в виде корзины из металлического обода 25 и закрепленных на нем прогнутых в направлении продольной оси седла 23 металлических пальцев 27. Пальцы 27 выполнены с возможностью пропуска бросового шарика 24 к седлу 23 под действием собственного веса и удержания его на седле 23 своими свободными концами при возращении их в исходное положение независимо от угла наклона при бурении.
Движение шарика 24 осуществляется под напором промывочной жидкости. Для ускорения падения шарика 24 необходимо, как известно, увеличить поток промывочной жидкости.
На фиг. 7 показано, как шарик 24 попадает в корзину 25, раздвигая пальцы 27, благодаря инерции, наклонной шариком 24. Сопротивление пальцев 22 эластичной деформации замедляет движение шарика 24 и ослабляет удар шарика 24 о седло 23. Попав на седло 23, шарик 24 уплотняет внутреннюю трубу 2.
Изогнутая форма пальцев 27 позволяет шарику 24 в некоторой степени оторваться от седла 23 для избежания любого чрезмерного давления в колонковой трубе вытеканием промывочной жидкости или любой другой жидкости, подаваемой во внутреннюю трубу 2.
Назначение клапанного узла 22 хорошо известно. В начале бурения важно подавать буровой раствор в направлении стрелок X по внутренней трубе 2 для удаления обломков породы, которые могут накопиться во внутренней трубе 2 и в забое скважины. Такая операция очистки проводится при начале бурения при полностью открытой колонковой трубе, т. е. еще не оснащенной шариком 24 для обеспечения возможности прохождения бурового раствора через внутреннюю полость внутренней трубы 2.
В верхнюю часть внутренней трубы 2 встроена распределительная труба 28, имеющая отверстие 29 выше клапанного узла 22 для сообщения полости внутренней трубы 2 с кольцевой полостью 30 между внутренней трубой 2 и внешней трубой 1.
По завершении операции очистки дна скважины поток бурового раствора отводится в направлении, показанном стрелками Z, за пределы внутренней полости внутренней трубы 2 через отверстия 29 кольцевой полости 30, окружающей внутреннюю трубу 2, путем свободного опускания с уровня поверхности шарика 24.
Между внешней трубой 1 и внутренней трубой 2 размещены стабилизирующие элементы 31, закрепленные на внешней поверхности внутренней трубы 2 и распределенные вдоль нее. Эти стабилизирующие элементы 31 позволяют правильно центрировать внутреннюю трубу 2 во внешней трубе 1, которая по желанию также может быть оснащена стабилизирующими элементами 32, и при горизонтальном положении колонковой трубы уменьшают изгиб внутренней трубы 2 под влиянием ее собственного веса и веса керна (фиг. 5). Стабилизирующие элементы 31 образуют промежуточные подшипники скольжения, опирающиеся на внутреннюю стенку внешней трубы 1. Эти стабилизирующие элементы 31 никоим образом не препятствуют регулировке расстояния между нижними концами конического башмака 8 и кольцевой буровой коронки 3, поскольку они выполнены с возможностью продольного скольжения вдоль внутренней стенки постоянного диаметра внешней трубы 1.
В предпочтительном варианте, показанном на фиг. 5, каждый стабилизирующий элемент 31 содержит кольцо 33 из самосмазывающегося материала, упирающееся во внутреннюю стенку внешней трубы 1. При регулировке расстояния между коническим башмаком 8 и коронкой 3 самосмазывающееся кольцо 33 имеет возможность перемещения вдоль внешней трубы 1.
Стабилизирующие элементы 31 способствуют поддержанию прямолинейности внутренней трубы 2, один конец которой может рассматриваться как свободно вращающийся во внешней трубе 1 посредством подшипникового узла 15, имеющего, например, четыре точки опоры. Эти четыре точки опоры способствуют приданию жесткости внутренней трубе 2, предотвращая ее изгибы.
Предотвращая чрезмерные напряжения в подшипниковом узле 15, стабилизирующие элементы 31, снижают силу трения в этом узле 15 и исключают риск поворота внутренней трубы 2, которой может повлечь за собой разрушение керна.
Самосмазывающееся кольцо 33 имеет ту же цель. Оно препятствует возникновению сил кручения во внутренней трубе 2. Колонковая труба имеет регулируемую головку, положение которой регулируется за счет вращения муфты 34 в верхней части подшипникового узла 15 или ином направлении по резьбе 5, нарезанной на корпусе 4 внешней трубы 1. Таким образом, имеется возможность регулирования расстояния между коническим башмаком 8 и кольцевой буровой коронкой 3 (см. фиг. 6). Такая регулировка имеет целью компенсировать разницу в длинах внешней и внутренней труб 1, 2, возникающую вследствие производственных допусков и различных коэффициентов теплового расширения, особенно, когда внутренняя труба 2 выполнена из алюминия или стекловолокна.
Когда вышеупомянутое расстояние достигается требуемой величины, на место устанавливается блокирующая крышка 35 для предотвращения любого последующего взаимного перемещения внутренней и внешней труб 1, 2 (фиг. 3). Блокирующая крышка 35, имеющая по меньшей мере один выступ 36, позволяет блокировать в угловом направлении невращающуюся часть 14 подшипникового узла 15 на корпусе 4 внешней трубы 1 и, тем самым, предотвратить вращение последних одной относительно другой вокруг их общей вертикальной оси благодаря паре диаметрально противоположных продольных канавок 37 в муфте 34 верхней части подшипникового узла 15 и двум расположенным диаметрально противоположно прорезям 38 в резьбовом отверстии корпуса 4 внешней трубы 1.
Корпус 4 установлен на внешней трубе 1 с помощью так называемого безопасного соединения 39, представляющего собой простую резьбу квадратного сечения. Это соединение обеспечивает расцепление, если внешняя труба 1 вращается в противоположном направлении, например для разблокирования части колонковой трубы при ее заклинивании.
Конец, удаленный от крышки 35, выполнен с возможностью клинового крепления обойм 16 и подшипникового узла 15 в четырех указанных точках опоры.
Несмотря на то что удерживающая пружина 7 и внутренняя поверхность 40 внутренней трубы 2 покрыты антифрикционным составом, определенные породы попадают во внутреннюю трубу 2 или в ее вход и заклиниваются там между коническим башмаком 8 и буровой кольцевой коронкой 3.
Когда буровой инструмент не имеет больше поступательного движения, весь вес, приложенный к внешней трубе 1 и коронке 3, воздействует на внутреннюю трубу 2. В зависимости от материала, из которого изготовлена внутренняя труба 2 стекловолокно или сталь, передача на внутреннюю трубу 2 сил, приложенных к внешней трубе 1 при заклинивании колонковой трубы, приводит либо к изгибу внутренней трубы 2, или ее разрушению. При заклинивании колонковой трубы вес, передаваемый на внутреннюю трубу 2, настолько велик, что иногда приводит к разрушению подшипникового узла 15, даже если он многоступенчатый. Сопротивление разрушению многоступенчатого подшипникового узла 15 значительно выше, чем у одинарного, поскольку он позволяет распределять воспринимаемые осевые усилия по нескольким уровням шариков, роликов или игл. Разрушение подшипникового узла 15 неизбежно приводит к разрушению керна, поскольку внутренняя труба 2 неизбежно проворачивается внешней трубой 1.
При горизонтальном бурении влияние сил, прилагаемых к внешней трубе 1 и кольцевой буровой коронке 3, трудно оценить, поскольку действует только одна составляющая вертикальной силы. Одновременные изменения различных параметров и большое количество точек контакта внешней трубы 1 со стенкой горизонтального ствола скважины чрезвычайно затрудняет бурение.
Обычно бурильщик слишком поздно замечает, что скорость подачи бура уменьшилась. Когда он осознает это, буровое оборудование уже бывает непоправимо повреждено.
Двойная колонковая труба согласно настоящего изобретения снабжена индикатором 41 заклинивания керна, смонтированным в верхней части внутренней трубы 2. Этот индикатор 41 содержит отражающий кожух 42 и втулку 43. Как показано на фиг. 2, втулка 43 имеет выход в полость 44 между распределительной трубой 28 и отражающим кожухом 42, которые образуют проход для промывочной жидкости, подаваемой в нижнюю часть колонковой трубы для охлаждения инструмента во время отбора образцов и отвода обломочного материала.
Отражающий кожух 42 закреплен на распределительной трубе 28 (фиг. 6). С одной стороны он имеет скошенную нижнюю кромку 45, взаимодействующую со скошенной кромкой 46 выступа втулки 43, образуя кольцевой канал 47 переменного сечения, ограничивающий кольцевой канал для прохода промывочной жидкости во время осевого перемещения втулки 43 относительно отражающего кожуха 42, окружающего ее. Такое ограничение допускает увеличение давления, которое может быть определено оператором по показаниям манометра.
В случае заклинивания внутренняя труба 2 стремится подняться внутри внешней трубы 1 в то время, как керн опускается в ней, поскольку внешняя труба 1 не имеет поступательного движения.
Внутренняя труба 2 перемещает вверх кольцо, на которое опирается пружина 48, состоящая из тарельчатых пружин 49, допускающая определенное свободное скольжение внутренней трубы 2, ограниченное снизу стопорами 50. Пружина 48, когда она просто сжата, толкает втулку 43 до стопоров 51 и взаимодействует со скошенной кромкой 40 втулки 43 в кольцевой полости 44, ограничивая тем самым поперечное сечение кольцевого канала 47.
Увеличение давления, обусловленное этим ограничением, по показаниям манометра информирует оператора о возможном заклинивании керна во внутренней трубе 2.
Колонковая труба по настоящему изобретению обладает преимуществом, заключающимся в возможности осуществления горизонтального бурения, которое позволяет правильно определить размеры нефтяного месторождения, состоящего из нефтеносных пластов значительной протяженности, но ограниченной высоты, где вертикальное бурение даст только ограниченные результаты, недостаточные для правильной оценки целесообразности последующей эксплуатации месторождения.
Горизонтальное бурение также обладает существенным достоинством, которое заключается в ускорении извлечения нефти и повышении скорости потока нефти, который может быть подан в выходную трубу горизонтального месторождения, поскольку позволяет отбирать образцы сырой нефти в слое через большое число отдельных скважин, распределенных по нефтеносному слою. Таким образом, значительно повышается целесообразность эксплуатации горизонтальных месторождений поскольку нефти нет необходимости перемещаться на значительные расстояния через достаточно проницаемые слои породы прежде, чем достигнуть непосредственной близости к выходной трубе, что происходит при вертикальном бурении.

Claims (3)

1. Двойная колонковая труба для наклонного бурения, содержащая вращающуюся внешнюю трубу с кольцевой буровой коронкой, невращающуюся внутреннюю трубу с расположенным на одном ее конце, смежном с кольцевой буровой коронкой, узлом для удержания керна в виде удерживающей пружины и конического башмака, ввинченную другим своим концом в невращающуюся часть шарикового, и/или роликового, или игольчатого подшипникового узла, соединяющего внутреннюю и внешнюю трубы между собой, выполненного многоступенчатым из ряда концентрических обойм, охватывающих шарики, и/или ролики, или иголки, расположенных на общей оси, заключенных в уплотнительном корпусе, заполненном маслом или густой смазкой и прикрепленном своей внешней невращающейся частью к невращающейся внутренней трубе, а внутренней вращающейся к вращающейся внешней трубе с возможностью регулирования смещения внутренней невращающейся трубы, клапанный узел в виде седла, расположенного в невращающейся части шарикового, и/или роликового, или игольчатого подшипникового узла, и бросового шарика, распределительную трубу, встроенную в верхнюю часть внутренней трубы и имеющую отверстия выше клапанного узла для сообщения полости внутренней трубы с кольцевой полостью между внутренней и внешней трубами, отличающаяся тем, что она снабжена стабилизирующими элементами, размещенными между внешней и внутренней трубами и закрепленными на внешней поверхности внутренней трубы рассредоточенно вдоль нее, центрирующими ребрами, выполненными на внутренней поверхности кольцевой буровой коронки для центрирования конического башмака в последней, и фиксатором бросового шарика в седле, выполненным в виде корзины из металлического обода и закрепленных на нем изогнутых в направлении продольной оси седла металлических пальцев, при этом металлические пальцы выполнены с возможностью пропуска бросового шарика к седлу под действием собственного веса и удержания его на седле своими свободными концами при возвращении их в исходное положение, конический башмак имеет скошенную нижнюю кромку, образующую расширенный участок для облегчения входа керна во внутреннюю трубу, а удерживающая пружина и внутренняя поверхность внутренней трубы имеют антифрикционное покрытие.
2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что каждый стабилизирующий элемент снабжен кольцом из самосмазывающегося материала, установленным с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью внешней трубы.
3. Труба по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена индикатором заклинивания керна, выполненным в виде отражающего кожуха со скошенным нижним краем и втулки с выступом, имеющим скошенную кромку, при этом кожух установлен на распределительной трубе, втулка установлена с возможностью осевого перемещения и создания кольцевого канала переменного сечения между скошенным нижним краем кожуха и скошенной кромкой втулки.
RU9192016516A 1990-05-31 1991-05-30 Двойная колонковая труба для наклонного бурения RU2086749C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9000560A BE1004330A3 (fr) 1990-05-31 1990-05-31 Carottier double pour forage devie.
BE9000560 1990-05-31
PCT/BE1991/000032 WO1991019075A2 (fr) 1990-05-31 1991-05-30 Carottier double pour forage devie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92016516A RU92016516A (ru) 1995-09-27
RU2086749C1 true RU2086749C1 (ru) 1997-08-10

Family

ID=3884811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9192016516A RU2086749C1 (ru) 1990-05-31 1991-05-30 Двойная колонковая труба для наклонного бурения

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0531336B1 (ru)
BE (1) BE1004330A3 (ru)
CA (1) CA2083827A1 (ru)
DE (1) DE69103007T2 (ru)
RU (1) RU2086749C1 (ru)
WO (1) WO1991019075A2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010050840A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Schlumberger Canada Limited An integrated coring system
RU2515647C1 (ru) * 2012-11-08 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Способ сооружения скважины
CN114482873A (zh) * 2022-02-23 2022-05-13 临沂金正阳管业有限公司 一种精密取芯钻钻杆用无缝钢管

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5230390A (en) * 1992-03-06 1993-07-27 Baker Hughes Incorporated Self-contained closure mechanism for a core barrel inner tube assembly
BE1011502A3 (fr) 1997-10-17 1999-10-05 Dresser Ind Carottier.
CN102124180B (zh) 2007-08-30 2014-05-14 普拉德研究及开发股份有限公司 双bha钻井系统
WO2017023369A1 (en) 2015-07-31 2017-02-09 Halliburton Energy Services, Inc. Coring inner barrel connections for core of rock protection
CN107762436A (zh) * 2017-11-17 2018-03-06 中交第航务工程勘察设计院有限公司 新型双管岩芯管
CN109025875B (zh) * 2018-08-13 2024-05-14 中国地质科学院勘探技术研究所 一种内置钢球式液力差动机构
CN111894502B (zh) * 2020-07-28 2023-03-10 四川大学 气体作为流体介质的坑道取芯方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1565430A (en) * 1922-04-10 1925-12-15 Frank A Edson Drill
US2128914A (en) * 1936-02-04 1938-09-06 Cameron Iron Works Inc Core barrel mounting
US2490512A (en) * 1946-03-12 1949-12-06 Carroll L Deely Core barrel
US2555580A (en) * 1947-11-14 1951-06-05 Carroll L Deely Core barrel
US2791398A (en) * 1955-01-17 1957-05-07 Exxon Research Engineering Co Core signalling device
US2789790A (en) * 1956-06-13 1957-04-23 Ii John H Kirby Core drilling apparatus
FR1474299A (fr) * 1966-03-22 1967-03-24 Huber Corp J M Trépan carottier
US3605920A (en) * 1969-12-30 1971-09-20 Texaco Inc Core drilling apparatus with means to indicate amount of core in barrel
US3986555A (en) * 1975-04-10 1976-10-19 Dresser Industries, Inc. Apparatus for providing a packaged core
BE844368A (fr) * 1976-07-20 1976-11-16 Appareil carottier du type a cable
DE2919007C2 (de) * 1979-05-11 1982-07-22 Christensen, Inc., 84115 Salt Lake City, Utah Kernbohreinrichtung für Gesteinsbohrlöcher
SE425420B (sv) * 1980-10-10 1982-09-27 Craelius Ab Anordning for att vid kernborrning indikera ner kernroret er fylld
US4638872A (en) * 1985-04-01 1987-01-27 Diamond Oil Well Drilling Company Core monitoring device
EP0248615A3 (en) * 1986-06-04 1988-11-30 Diamond Products Limited Oreco Improvements in drilling apparatus
BE1000474A3 (fr) * 1987-04-14 1988-12-20 Diamant Boart Sa Dispositif pour obturer un carottier monte dans un equipement de sondage.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4467879, кл. 175 - 325, 1984. 2. ЕР, заявка N 0178709, кл. E 21 B 17/10/ 1986. 3. Патент США N 2555580, кл. 175 - 228, 1951. 4. ЕР Заявка N 0174615, кл. E 21 B 25/00, 1985. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010050840A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Schlumberger Canada Limited An integrated coring system
GB2478455A (en) * 2008-10-31 2011-09-07 Schlumberger Holdings An integrated coring system
GB2478455B (en) * 2008-10-31 2013-04-10 Schlumberger Holdings An integrated coring system
RU2515647C1 (ru) * 2012-11-08 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Способ сооружения скважины
CN114482873A (zh) * 2022-02-23 2022-05-13 临沂金正阳管业有限公司 一种精密取芯钻钻杆用无缝钢管
CN114482873B (zh) * 2022-02-23 2022-09-23 临沂金正阳管业有限公司 一种精密取芯钻钻杆用无缝钢管

Also Published As

Publication number Publication date
EP0531336A1 (fr) 1993-03-17
EP0531336B1 (fr) 1994-07-20
DE69103007D1 (de) 1994-08-25
CA2083827A1 (fr) 1991-12-01
BE1004330A3 (fr) 1992-11-03
WO1991019075A3 (fr) 1992-01-09
DE69103007T2 (de) 1995-03-09
WO1991019075A2 (fr) 1991-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4901806A (en) Apparatus for controlled absorption of axial and torsional forces in a well string
US5566772A (en) Telescoping casing joint for landing a casting string in a well bore
US4991668A (en) Controlled directional drilling system and method
US4618009A (en) Reaming tool
US7293616B2 (en) Expandable bit
US4275935A (en) Drilling stabilizer
US5111893A (en) Device for drilling in and/or lining holes in earth
US3123162A (en) Xsill string stabilizer
US3974886A (en) Directional drilling tool
EP0497422B1 (en) Downhole adjustable stabilizer
US4572305A (en) Drilling apparatus
US5351765A (en) Coring assembly and method
RU2086749C1 (ru) Двойная колонковая труба для наклонного бурения
US4456081A (en) Hydraulic drilling jar
GB2261238A (en) Turbine vibrator assembly
MX2010008273A (es) Tubo de perforacion de aluminio acanalado en espiral.
US20050247485A1 (en) Combined casing expansion/casing while drilling method and apparatus
US20090050375A1 (en) Steerable drill bit arrangement
NO144646B (no) Stoetdemperanordning for bruk i borestreng.
RU2637350C1 (ru) Система бурильного яса с обратным клапаном
US4254837A (en) Technique for damping oscillations in a drill string
US4508182A (en) Method and apparatus for controlling azimuthal drift of a drill bit
NO177762B (no) Anordning for boring av forgreningsbrönner
US4466496A (en) Technique for damping oscillations in a drill string
CA2047555C (en) Process and drilling equipment for sinking a well in underground rock formations