RU2114979C1

RU2114979C1 - Removable sampler

Info

Publication number: RU2114979C1
Application number: RU93029171A
Authority: RU
Inventors: А.М. Жуков; В.П. Остапчук; В.П. Онищин
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт методики и техники разведки
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: drilling equipment and appliances. SUBSTANCE: this is intended for taking cores of small diameter and also for taking radioactive cores in horizontal drilling. Removable sampler has fishing grip, stops, and hollow barrel. Hollow barrel is adapted for location in core pipe and for taking torque from core pipe. Installed on hollow barrel is spring-loaded collet with gripping lock. Gripping lock has longitudinal protrusions. Made in hollow barrel are longitudinal slots which accommodate longitudinal protrusions of lock. Longitudinal recesses are made in core pipe. Longitudinal slots in their upper section are of reduced depth. EFFECT: higher efficiency. 7 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для отбора керна малого диаметра, в частности, для отбора радиоактивного керна ("горячей пробы") при горизонтальном бурении технозоны на аварийных АЭС снарядами со съемными керноприемниками (ССК). The invention relates to drilling equipment and is intended for core sampling of small diameter, in particular for the selection of radioactive core ("hot sample") during horizontal drilling of technozones at emergency nuclear power plants with shells with removable core receivers (SSC).

Известны снаряды со съемными керноприемниками для бурения горизонтальных и восстающих скважин, выпускаемых фирмой Longyear (США) [1]. Known shells with removable core receivers for drilling horizontal and rising wells, manufactured by Longyear (USA) [1].

Колонковый набор фирмы Longyear обеспечивает бурение техзоны, образовавшейся в период возникновения аварийной ситуации. Объем керна, получаемый при бурении указанными колонковыми наборами, значительно превышает объем, необходимый для последующего его исследования. Тем более, что это вызывает затруднения при его извлечении, транспортировании и последующем хранении, вследствие чего возникла необходимость в создании съемного колонкового пробоотборника с коронкой малого диаметра спускаемого по колонне бурильных труб без ее извлечения за счет перепада давления закачиваемой жидкости. При этом съемный пробоотборник должен иметь свойство воспринимать крутящий момент от колонковой трубы ССК и передавать его через промежуточные узлы коронке малого диаметра. Longyear's core set provides drilling of the technical zone formed during the emergency. The core volume obtained by drilling with the indicated core sets significantly exceeds the volume required for its subsequent investigation. Moreover, this causes difficulties in its removal, transportation and subsequent storage, which necessitated the creation of a removable core sampler with a small diameter crown to be lowered along the string of drill pipes without removing it due to the pressure drop of the injected fluid. In this case, the removable sampler must be able to perceive the torque from the core pipe CCK and transmit it through the intermediate nodes to the small diameter crown.

Известен колонковый набор фирмы Kobisiki Koisa Kikike (Япония) [2], пользуясь которым можно получить керн меньшего диаметра. Однако, система расклинивания его съемной части с колонковой трубой в виде шариковых стопоров, расклиниваемых в пазах колонковой трубы распирающим стержнем под действием пружины таковы, что съемная часть может зависнуть в колонне бурильных труб в местах резьбовых соединений, так как шариковые стопоры при спуске набора контактируют с внутренней поверхностью бурильных труб и распираются подпружиненным расклинивающим стержнем. Устранение отмеченного недостатка можно достигнуть только идеальной точностью бурильной колонны, что практически является невозможным. Known column set company Kobisiki Koisa Kikike (Japan) [2], using which you can get a core of smaller diameter. However, the system of wedging its removable part with a core pipe in the form of ball stoppers that are wedged in the grooves of the core pipe by a bursting rod under the action of a spring are such that the removable part can hang in the drill pipe string at the places of threaded connections, since the ball stoppers come into contact with the descent the inner surface of the drill pipe and burst with a spring-loaded proppant. The elimination of this drawback can be achieved only by the perfect accuracy of the drill string, which is practically impossible.

Сущность изобретения состоит в том, что съемный пробоотборник, содержащий ловильный захват, стопоры и полый ствол, выполненный с возможностью размещения в колонковой трубе и восприятия крутящего момента от последней, содержит на полом стволе подпружиненную цангу с захватным фиксатором, снабженным продольными выступами, помещенными в продольных пазах, выполненных на полом стволе для взаимодействия с продольными впадинами, выполненными в колонковой трубе, при этом верхний участок продольных пазов имеет уменьшенную глубину. The essence of the invention lies in the fact that a removable sampler containing a fishing catch, stoppers and a hollow barrel, made with the possibility of placing in the core tube and receiving torque from the latter, contains a spring-loaded collet with a gripping clamp equipped with longitudinal protrusions placed in longitudinal grooves made on a hollow shaft for interaction with longitudinal hollows made in the core pipe, while the upper section of the longitudinal grooves has a reduced depth.

Наличие указанных отличительных признаков дает возможность при бурении серийными ССК перед внедрением в "горячую" зону произвести замену съемного керноприемника на предлагаемый съемный пробоотборник с коронкой уменьшенного диаметра и при этом повысить надежность проведения работ по бурению и отбору керна. The presence of these distinctive features makes it possible, when drilling with serial SSK before being introduced into the "hot" zone, to replace the removable core receiver with the proposed removable sampler with a crown of reduced diameter and at the same time increase the reliability of drilling and coring.

На фиг.1, 2 изображен предлагаемый съемный пробоотборник; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4, 5 - предлагаемый пробоотборник в транспортном положении; на фиг.6 - колонковая труба; на фиг. 7 - пробоотборник в рабочем положении. In Fig.1, 2 shows the proposed removable sampler; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4, 5 - the proposed sampler in the transport position; figure 6 - core pipe; in FIG. 7 - sampler in working position.

Съемный пробоотборник (фиг. 1) состоит из ловильного грибка 1, сочлененного посредством шпильки 2 с сердечником 3, размещенным в возвратной втулке 4. На верхней части сердечника 3 помещена пружина 5. В продольном пазу 6 сердечника 3 размещены стопоры 7, закрепленные штифтом 8, и пружина 9. В возвратной втулке 4 имеется квадратный штифт 10 и продольные окна 11 под стопоры 7. Нижняя часть сердечника 3 снабжена радиальным отверстием 12, сообщающимся с осевым каналом 13, и имеет резьбовое соединение с полым стволом 14. Между сердечником 3 и полым стволом 14 помещена эластичная манжета 15. На наружной поверхности ствола 14 выполнены продольные пазы 16 (фиг.2) с помещенными в них захватными фиксаторами 17 с продольными выступами 18 (фиг. 3, разрез А-А), выполненными как одно целое с цангой 19 (фиг.2). Цанга 19 имеет резьбовое соединение с кольцевой гайкой 20, контактирующей с пружиной 21. Ствол 14 имеет резьбовое соединение с переходником 22 колонковой трубы 23, снабженной алмазной коронкой (долотом) 24. Съемный колонковый пробоотборник помещается в колонковую трубу 25 (фиг.6), имеющую продольные впадины 26, упор 27 и внутреннюю кольцевую проточку 28 (фиг.7). The removable sampler (Fig. 1) consists of a fishing fungus 1, articulated by means of a pin 2 with a core 3 placed in the return sleeve 4. A spring 5 is placed on the upper part of the core 3. Stoppers 7 are mounted in the longitudinal groove 6 of the core 3, fixed by a pin 8, and spring 9. In the return sleeve 4 there is a square pin 10 and longitudinal windows 11 for stoppers 7. The lower part of the core 3 is provided with a radial hole 12 in communication with the axial channel 13, and has a threaded connection with the hollow barrel 14. Between the core 3 and the hollow barrel 14 pomerania an elastic cuff 15. On the outer surface of the barrel 14 there are longitudinal grooves 16 (FIG. 2) with gripping latches 17 placed therein with longitudinal protrusions 18 (FIG. 3, section AA), made integrally with the collet 19 (FIG. .2). Collet 19 has a threaded connection with an annular nut 20 in contact with the spring 21. The barrel 14 has a threaded connection with an adapter 22 of the core pipe 23 provided with a diamond crown (bit) 24. A removable core sampler is placed in the core pipe 25 (FIG. 6) having longitudinal depressions 26, emphasis 27 and the inner annular groove 28 (Fig.7).

Порядок работы съемного колонкового пробоотборника следующий. The operating procedure of the removable core sampler is as follows.

Перед доставкой съемного колонкового пробоотборника в рабочее положение из колонны бурильных труб извлекаются съемный керноприемник, а сама коронка извлекается из скважины на величину, определяемую глубиной внедрения съемного колонкового набора в массив "горячей" массы. Before the removable core sampler is delivered to the working position, the removable core receiver is removed from the drill pipe string, and the crown itself is removed from the well by an amount determined by the depth of penetration of the removable core set into the hot mass array.

В положении, указанном на фиг.4, 5, съемный колонковый пробоотборник под действием закачиваемой жидкости транспортируется по колонне бурильных труб к забою скважины за счет плотного прилегания эластичной манжеты 15 к внутренней поверхности труб бурильной колонны и перекрытия радиального отверстия 12 возвратной втулкой 4. In the position indicated in FIGS. 4, 5, the removable core sampler is transported along the drill pipe string to the bottom of the hole under the action of the injected fluid due to the snug fit of the elastic sleeve 15 to the inner surface of the drill pipe and overlapping of the radial hole 12 by the return sleeve 4.

Так как стопоры 7 находятся внутри бурильной колонны и контактируют с ее стенками, а штифт 10, жестко связанный с возвратной втулкой 4, контактирует со стопорами 7, то возвратная втулка 4 остается в положении, указанном на чертежах. Since the stops 7 are located inside the drill string and are in contact with its walls, and the pin 10, rigidly connected to the return sleeve 4, is in contact with the stops 7, the return sleeve 4 remains in the position indicated in the drawings.

Наличие пружины 21 препятствует значительному перемещению цанги 19 и, следовательно, захватных фиксаторов 17 в ступенчатых пазах 16. При дохождении захватных фиксаторов 17 до продольных впадин 26 колонковой трубы 25, благодаря скошенным зубчатым поверхностям 18, происходит их сочленение с последующим зависанием фиксаторов 17 на упоре 27, что влечет за собой сжатие пружины 21 при продолжающемся перемещении набора до упора переходника 22 во внутренний кольцевой выступ коронки ССК (не показана). При этом стопоры 7 войдут во внутреннюю кольцевую проточку 28 и получат возможность радиального перемещения под действием пружины 9 с последующим освобождением штифта 10 и связанной с ним возвратной втулки 4, которая под действием пружины 5 сместится вверх по пазу сердечника 3 и откроет отверстие 12 для прохода промывочной жидкости на забой скважины. При подаче колонны бурильных труб на забой скважины съемный пробоотборник, упираясь в последний, застопорится, в силу чего стопоры 7 займут крайнее верхнее положение в кольцевой проточке 28 колонковой трубы 25, что обеспечит передачу осевой нагрузки при бурении. The presence of the spring 21 prevents the significant movement of the collet 19 and, consequently, the gripping latches 17 in the stepped grooves 16. When the gripping latches 17 reach the longitudinal depressions 26 of the core pipe 25, due to the beveled gear surfaces 18, they are articulated and the latches 17 then hang on the stop 27 , which entails the compression of the spring 21 while continuing to move the set until it stops adapter 22 into the inner annular protrusion of the crown CCK (not shown). In this case, the stoppers 7 will enter the inner annular groove 28 and will be able to radially move under the action of the spring 9 with the subsequent release of the pin 10 and the associated return sleeve 4, which under the action of the spring 5 will move up the groove of the core 3 and open the hole 12 for passage of the flushing fluid to the bottom of the well. When the drill pipe string is sent to the bottom of the well, the removable sampler will stop, abutting against the latter, due to which the stoppers 7 will occupy the highest position in the annular groove 28 of the core pipe 25, which will ensure the transmission of axial load during drilling.

При вращении колонны бурильных труб крутящий момент пробоотборнику передается через продольные впадины 26 колонковой трубы 25 и продольные выступы 18 захватных фиксаторов 17. When the drill pipe string rotates, the torque is transmitted to the sampler through the longitudinal depressions 26 of the core pipe 25 and the longitudinal protrusions 18 of the gripping latches 17.

Бурение и извлечение съемного пробоотборника осуществляется обычным способом. Drilling and retrieval of a removable sampler is carried out in the usual way.

Claims

A removable sampler comprising a fishing catch, stoppers and a hollow barrel adapted to receive torque from the latter in the core tube and characterized by the fact that a spring-loaded collet with a gripping lock provided with longitudinal protrusions placed in longitudinal grooves is made on the hollow barrel on a hollow trunk, for interaction with longitudinal depressions made in the core tube, while the upper section of the longitudinal grooves has a reduced depth.