RU2160821C2 - Procedure of winning of oriented core in process of drilling - Google Patents

Procedure of winning of oriented core in process of drilling Download PDF

Info

Publication number
RU2160821C2
RU2160821C2 RU98122068/03A RU98122068A RU2160821C2 RU 2160821 C2 RU2160821 C2 RU 2160821C2 RU 98122068/03 A RU98122068/03 A RU 98122068/03A RU 98122068 A RU98122068 A RU 98122068A RU 2160821 C2 RU2160821 C2 RU 2160821C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
inclinometer
drilling
taking pipe
marks
Prior art date
Application number
RU98122068/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98122068A (en
Inventor
М.Р. Мавлютов
В.А. Бондарь
А.С. Шулаков
Р.И. Алимбеков
А.Я. Мандель
Original Assignee
Государственное научно-производственное предприятие "Пилот"
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 Государственное научно-производственное предприятие "Пилот" filed Critical Государственное научно-производственное предприятие "Пилот"
Priority to RU98122068/03A priority Critical patent/RU2160821C2/en
Publication of RU98122068A publication Critical patent/RU98122068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2160821C2 publication Critical patent/RU2160821C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: geological prospecting of vertical and controlled directional holes including those with complex rock conditions. SUBSTANCE: core tool based on quantity- produced KD 11-190/80 is sunk to face. drill pipes, core taking pipe included are washed through. Electronic measurement inclinometer is dropped and fixed in non- rotatory core taking pipe. Ball valve shuts off core taking pipe and core is drilled. Orientation marks are continuously applied with the use of cutters-markers. Multiple measurements of azimuthal and zenith angles are taken simultaneously with the aid of inclinometer. Measurement results are recorded in storage unit of inclinometer. Data from storage unit are printed on computer after rise of core tool to surface. Core is oriented in accordance with printouts and marks. New azimuthal position of cutting tools and corresponding marks produced on core are recorded in case of turn of core taking pipe. EFFECT: reduced drilling time and cost of operation thanks to decreased number of sinking-lifting operations, expanded operational capabilities, enhanced authenticity and objectivity of information. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бурению преимущественно геологоразведочных вертикальных и наклонно направленных скважин, в том числе в монолитных и трещиноватых породах. The invention relates to the drilling of mainly exploratory vertical and directional wells, including in monolithic and fractured formations.

Известен способ получения ориентированного керна, реализуемый устройством по а.с. N 1384718 (Е 21 В 25/16, 14.03.86). Этот способ заключается в следующем. Устройство, содержащее размещенные в корпусе с проточными каналами инклинометрический датчик, арретирный механизм с приводом и маркирующий механизм, выполненный в виде гидромониторного сопла, спускают в скважину, с помощью фрезера подготавливают торцевую поверхность керна и включают промывку. При этом инклинометрический датчик разарретируется и занимает положение, соответствующее апсидальной плоскости скважины. Одновременно с этим с помощью гидромониторного сопла наносят метку на поверхность керна. Выключают промывку, с помощью арретирного механизма фиксируют инклинометрический датчик и извлекают керн из скважины. Сопоставляя показания инклинометрического датчика и положение метки, можно ориентировать керн без дополнительных геофизических работ. A known method of producing oriented core, implemented by the device according to AS N 1384718 (E 21 B 25/16, 03/14/86). This method is as follows. A device containing an inclinometric sensor located in a housing with flow channels, a retention mechanism with a drive, and a marking mechanism made in the form of a hydraulic nozzle are lowered into the well, the end surface of the core is prepared using a milling cutter, and washing is started. In this case, the inclinometric sensor is uncaged and occupies a position corresponding to the apsidal plane of the well. At the same time, a mark is applied to the core surface using a hydraulic monitor nozzle. Turn off the flushing, using an arresting mechanism, fix the inclinometric sensor and extract the core from the well. Comparing the readings of the inclinometric sensor and the position of the mark, the core can be oriented without additional geophysical work.

Известен принятый в качестве прототипа способ получения ориентированного керна, реализуемый колонковым набором по а. с. N 1498905 (E 21 В 25/16, 13.10.82). Этот способ заключается в следующем. Колонковый набор, представляющий собой двойной колонковый снаряд с внутренней керноприемной трубой, в которой размещен инклинометрический регистратор поплавкового типа, арретирующий механизм с поршневым приводом и маркирующий механизм в виде резцов-отметчиков, строго ориентированных относительно корпуса инклинометрического регистратора, спускают в скважину и выполняют бурение. После окончания бурения забуренный керн фиксируют в керноприемной трубе, резцами-отметчиками наносят ориентирующие метки и фиксируют положение инклинометрического регистратора относительно магнитного меридиана, вертикали и забуренного керна. При подъеме колонкового набора выполняют прямой срыв керна с забоя, после чего набор разбирают, считывают показания инклинометра, а керн ориентируют по метке, нанесенной резцами-отметчиками. Known adopted as a prototype method for producing oriented core, implemented by core set according to a. with. N 1,498,905 (E 21 V 25/16, 10/13/82). This method is as follows. A core set, which is a double core projectile with an internal core receiver pipe, which contains a float-type inclinometric recorder, a piston-driven locking mechanism and a marking mechanism in the form of marker cutters strictly oriented relative to the inclinometer recorder body, are lowered into the well and drilled. After the completion of drilling, the drilled core is fixed in the core-receiving pipe, orienting marks are applied with cutter markers and the position of the inclinometer recorder is fixed relative to the magnetic meridian, vertical and the drilled core. When lifting a core set, a direct core break from the bottom is performed, after which the set is disassembled, the readings of the inclinometer are read, and the core is oriented according to the mark applied by the cutter markers.

Принцип устройства двойного колонкового снаряда с невращающейся керноприемной трубой предусматривает предотвращение поворота внутренней трубы за счет трения керна о внутреннюю поверхность керноприемной трубы. The principle of a double core projectile with a non-rotating core receiving pipe provides for preventing the rotation of the inner pipe due to the friction of the core on the inner surface of the core receiving pipe.

Недостаток приведенных выше способов заключается в ограниченных эксплуатационных возможностях, т.к. они позволяют получить данные о положении и составе керна только в одной "точке". Это дает объективную информацию только в том случае, если керн получен монолитным на всю глубину долбления. Однако в процессе бурения слабосцементированных, высокопроницаемых или трещиноватых пород, особенно на наклонных участках, возможен периодический слом керна, что приводит к повороту керноприемной трубы вместе с наружным корпусом, в результате чего различные куски керна будут различно ориентированы в процессе одного долбления. The disadvantage of the above methods is the limited operational capabilities, because they allow you to obtain data on the position and composition of the core in only one "point". This gives objective information only if the core is obtained monolithic to the entire depth of the groove. However, during drilling of weakly cemented, highly permeable, or fractured rocks, especially in inclined areas, periodic core fracture is possible, which leads to rotation of the core receiving pipe along with the outer casing, as a result of which different pieces of core will be differently oriented during one drilling.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение эксплуатационных возможностей. The problem to which the invention is directed, is the expansion of operational capabilities.

Технический результат от использования изобретения - получение полной и объективной информации об ориентировании керна в процессе одного долбления. Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе получения ориентированного керна, включающем забуривание керна, измерение и регистрацию азимутального и зенитного углов с помощью инклинометрического регистратора и одновременное с этим нанесение на керн меток с помощью резцов-отметчиков, измерение, регистрацию углов и нанесение меток выполняют многократно в процессе одного бурения. The technical result from the use of the invention is to obtain complete and objective information about the orientation of the core in the process of one hollowing. The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of producing oriented core, including core drilling, measuring and recording azimuthal and zenith angles using an inclinometric recorder and simultaneously marking the core using cutter markers, measuring, recording angles and applying marks are performed repeatedly in the process of one drilling.

В качестве инклинометрического регистратора используют электронно-измерительный инклинометр с блоком памяти. As an inclinometer, an electronic measuring inclinometer with a memory unit is used.

На фиг. 1 и 2 представлено в разрезе устройство, реализующее заявляемый способ, верхняя и нижняя части соответственно. In FIG. 1 and 2 are presented in section of a device that implements the inventive method, the upper and lower parts, respectively.

Устройство содержит корпус 1 с переводниками 2 и 3 для соединения с бурильными трубами и бурильной головкой, невращающуюся керноприемную трубу 4, на нижнем конце которой закреплены узел кернователей 5 и втулка 6 с тремя резцами-отметчиками, шарнирно-подшипниковый узел 7, через который керноприемная труба 4 посредством винта 8 и гайки 9 со стопором 10 соединяется с корпусом 1, инклинометрический регистратор 11, который устанавливается и фиксируется в посадочном месте керноприемной трубы 4 в строго определенном положении при сбросе его в скважину. В шарнирно-подшипниковом узле установлено седло 12 шарикового клапана и выполнены отверстия 13 для перепуска промывочной жидкости. Один из резцов-отметчиков является опорным и расположен под определенными углами от каждого из боковых резцов, причем положение резцов строго ориентировано относительно инклинометрического регистратора, а положения регистратора и опорного резца отмечены на наружной поверхности керноприемной трубы. Для устранения девиации детали устройства, расположенные около инклинометрического регистратора, выполнены из немагнитных материалов. Само устройство выполнено на базе серийно выпускаемого колонкового снаряда КД 11-190/80 "Недра". В качестве инклинометрического регистратора используют электронно-измерительный инклинометр, например [3], с блоками памяти. The device comprises a housing 1 with sub 2 and 3 for connection with drill pipes and a drill head, a non-rotating core receiving pipe 4, on the lower end of which a core assembly 5 and a sleeve 6 with three pick markers are fixed, an articulated-bearing assembly 7, through which the core receiving pipe 4 by means of a screw 8 and a nut 9 with a stopper 10 connected to the housing 1, the inclinometric recorder 11, which is installed and fixed in the seat of the core-receiving pipe 4 in a strictly defined position when dumping it into the well. A ball valve seat 12 is mounted in the pivot-bearing assembly and holes 13 are made for bypassing the flushing fluid. One of the cutter markers is the reference one and is located at certain angles from each of the side cutters, the position of the cutters being strictly oriented relative to the inclinometer, and the positions of the recorder and the supporting cutter are marked on the outer surface of the core receiving pipe. To eliminate the deviation, device parts located near the inclinometer recorder are made of non-magnetic materials. The device itself is based on the commercially available core projectile KD 11-190 / 80 "Nedra". As an inclinometer, an electronic measuring inclinometer, for example [3], with memory blocks is used.

Заявляемый способ заключается в следующем. Собранный колонковый снаряд (без инклинометра) спускают на забой и подают промывочную жидкость, которая проходит через керноприемную трубу 4, очищая ее от шлака, попавшего в процессе спуска. После промывки в бурильные трубы сбрасывается инклинометрический регистратор 11, который устанавливается и фиксируется в посадочном месте керноприемной трубы 4. Затем сбрасывается шар, который устанавливается в седло 12 клапана, отсекая внутреннее пространство керноприемной трубы 4 для предотвращения размыва керна, а промывочная жидкость проходит через отверстия 13 шарнирно-подшипникового узла 7 в кольцевое пространство между керноприемной трубой 4 и корпусом 1. При бурении по мере поступления керна в керноприемную трубу 4 резцами-отметчиками втулки 6 непрерывно наносят метки на керн. Одновременно с этим по командам микропроцессора инклинометрического регистратора 11 с промежутками от 20 до 40 с выполняют опрос датчиков зенитного и азимутального углов и получаемую информацию регистрируют в блоке памяти инклинометра. The inventive method is as follows. The collected core projectile (without inclinometer) is lowered to the face and the flushing fluid is supplied, which passes through the core receiver pipe 4, cleaning it of slag that has fallen during the descent. After flushing into the drill pipes, the inclinometer logger 11 is reset, which is installed and fixed in the seat of the core receiver 4. Then the ball is inserted, which is installed in the valve seat 12, cutting off the interior of the core receiver 4 to prevent core erosion, and the drilling fluid passes through the holes 13 of the pivot-bearing assembly 7 in the annular space between the core receiving pipe 4 and the housing 1. When drilling as core enters the core receiving pipe 4 with cutters The sleeves 6 continuously apply marks to the core. At the same time, according to the instructions of the microprocessor of the inclinometric recorder 11, intervals of 20 to 40 s are used to interrogate the sensors of the zenith and azimuth angles and the received information is recorded in the memory unit of the inclinometer.

В случае поворота керноприемной трубы по любой причине инклинометрический регистратор фиксирует изменение показаний датчиков, а при последующей стабилизации положения керноприемной трубы регистрирует новый азимут положения опорного резца и соответственно меток, получаемых на керне. In the case of rotation of the core-receiving pipe for any reason, the inclinometric recorder records the change in the readings of the sensors, and with subsequent stabilization of the position of the core-receiving pipe, it registers a new azimuth of the position of the reference tool and, accordingly, marks received on the core.

После подъема колонкового снаряда на поверхность инклинометрический регистратор извлекают, данные из блока памяти заносят в наземный компьютер и распечатывают, керн извлекают из керноприемной трубы и ориентируют согласно записи и меткам. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать ориентированный керн беспрерывно в процессе бурения, что существенно снижает затраты времени и себестоимость работ в основном за счет сокращения числа спускоподъемных операций, а также обеспечивает получение более полной и достоверной информации, характеризующей пласт, в котором отбирается керн. After lifting the core projectile to the surface, the inclinometric recorder is removed, data from the memory unit is entered into a ground computer and printed, the core is removed from the core receiver pipe and oriented according to the record and marks. Thus, the proposed method allows to obtain oriented core continuously during the drilling process, which significantly reduces the time and cost of work mainly due to the reduction in the number of tripping operations, and also provides more complete and reliable information characterizing the formation in which the core is selected.

Claims (2)

1. Способ получения ориентированного керна в процессе бурения, включающий забуривание керна, измерение и регистрацию азимутального и зенитного углов с помощью инклинометрического регистратора, установленного в невращающейся керноприемной трубе, и одновременное с этим нанесение на керн меток с помощью резцов-отметчиков, отличающийся тем, что нанесение на керн меток с помощью резцов-отметчиков осуществляют непрерывно по мере поступления керна в керноприемную трубу, а измерение и регистрацию азимутального и зенитного углов выполняют многократно в процессе одного бурения, при этом в случае поворота керноприемной трубы регистрируют новый азимут положения резцов-отметчиков и соответственно меток, получаемых на керне. 1. A method of obtaining oriented core during drilling, including core drilling, measuring and recording azimuth and zenith angles using an inclinometer installed in a non-rotating core receiving pipe, and simultaneously marking the core using cutter markers, characterized in that marking with the help of cutter markers is carried out continuously as the core enters the core collection pipe, and azimuthal and zenith angles are measured and recorded gokratno during a single drilling, while in the case of rotating the core tube register new azimuth position incisors-timers and accordingly labels produced on a core. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве инклинометрического регистратора используют электронно-измерительный инклинометр с блоком памяти. 2. The method according to claim 1, characterized in that as an inclinometric recorder use an electronic measuring inclinometer with a memory unit.
RU98122068/03A 1998-11-30 1998-11-30 Procedure of winning of oriented core in process of drilling RU2160821C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98122068/03A RU2160821C2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Procedure of winning of oriented core in process of drilling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98122068/03A RU2160821C2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Procedure of winning of oriented core in process of drilling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98122068A RU98122068A (en) 2000-09-10
RU2160821C2 true RU2160821C2 (en) 2000-12-20

Family

ID=20213102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98122068/03A RU2160821C2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Procedure of winning of oriented core in process of drilling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2160821C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006024111A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Australian Mud Company Ltd Core sample orientation
EP2134921A4 (en) * 2007-03-19 2015-10-07 2Ic Australia Pty Ltd A core orientation tool
CN116006108A (en) * 2023-02-15 2023-04-25 核工业北京地质研究院 Drilling tool and drilling coring method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006024111A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Australian Mud Company Ltd Core sample orientation
AP2142A (en) * 2004-09-03 2010-08-16 Australian Mud Company Ltd Core Sample orientation.
EP2134921A4 (en) * 2007-03-19 2015-10-07 2Ic Australia Pty Ltd A core orientation tool
EP3252264A1 (en) * 2007-03-19 2017-12-06 Imdex Global B.V. A core orientation tool
CN116006108A (en) * 2023-02-15 2023-04-25 核工业北京地质研究院 Drilling tool and drilling coring method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7293613B2 (en) Logging-while-coring method and apparatus
US6006844A (en) Method and apparatus for simultaneous coring and formation evaluation
US6401840B1 (en) Method of extracting and testing a core from a subterranean formation
US7591307B2 (en) Method of and system for determining the free point in a drill pipe
CN203729976U (en) All-dimensional peeping probe and positioning device for coal mine downhole drilling
NO342382B1 (en) Method for logging soil formations during drilling of a wellbore
NO320776B1 (en) Method and apparatus for orienting a side boundary tool in a well liner by acoustically locating an indexing device
CN115943302A (en) Surface logging using petrophysical analysis based on rock fragments
CA2570935C (en) A method and apparatus for determining a geophysical characteristic of a borehole
US5553677A (en) Survey process for cable core borings and device for implementing it
GB2318372A (en) Method and apparatus for simultaneous coring and formation evaluation
Johnson et al. Lithology and fracture characterization from drilling investigations in the Mirror Lake area, Grafton County, New Hampshire
RU2160821C2 (en) Procedure of winning of oriented core in process of drilling
US3363703A (en) Orientation coring tool
CA2959881A1 (en) Low resistance core sample marking system and method for orientation of a marked core sample
CN109594945A (en) A kind of core sample acquisition method of high taking rate
SU1129333A1 (en) Method of determining the position of drilling tool and orientating the tool in a casing string
Barvenik et al. MULTILEVEL GAS‐DRIVE SAMPLING OF DEEP FRACTURED ROCK AQUIFERS IN VIRGINIA: Describes the installation techniques and cost savings associated with this type of sampling equipment
US2266623A (en) Method of surveying boreholes and locating tools therein
Moos et al. Acoustic borehole televiewer results from CRP-2/2A, Victoria Land basin, Antarctica
Paillet Comparing geophysical logs to core and cross-hole flow logging in the mirror lake drainage basin
WO2006096935A1 (en) Survey tool
FI87390B (en) BORRNINGSFOERFARANDE OCH BORRKRONEAPPARATUR.
Hay et al. DEVELOPMENT OF CORING AND ELECTRONIC DATA LOGGING SYSTEMS ENHANCE DATA QUALITY AND QUANTITY FACILITATING IMPROVED ORIENTED CORE ANALYSIS
JP2704302B2 (en) Permeability test method and equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031201