RU2198996C2 - Керноотборный снаряд - Google Patents
Керноотборный снаряд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198996C2 RU2198996C2 RU2001103032A RU2001103032A RU2198996C2 RU 2198996 C2 RU2198996 C2 RU 2198996C2 RU 2001103032 A RU2001103032 A RU 2001103032A RU 2001103032 A RU2001103032 A RU 2001103032A RU 2198996 C2 RU2198996 C2 RU 2198996C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- rod
- sealing
- cavity
- core receiver
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к устройствам для бурения с отбором керна и сохранением пластовой среды. Керноотборный снаряд содержит корпус с бурильной головкой. В корпусе размещен кожух, узел герметизации его нижней части с бурильной головкой, закрепленный в корпусе и герметизирующий верхний торец кожуха, узел подвески с циркуляционными отверстиями. Керноприемник с узлом кернорвателей в нижней части размещен в кожухе, связан с ним посредством радиальной опоры и установлен в узле подвески с возможностью осевого вращения посредством подшипника качения. В полости керноприемника установлен полый поршень с циркуляционными отверстиями в нижней части. Полость поршня заполнена герметизирующим или консервирующим составом. Шток с осевым каналом и сообщающимися с ним радиальными отверстиями коаксиально размещен относительно втулки с радиальными отверстиями. Втулка зафиксирована в полости керноприемника посредством замка с шаровыми запорными элементами и контактирует с керноприемником через уплотнение. Запорные элементы замка при фиксации втулки относительно штока размещаются в радиальной канавке на внешней поверхности штока. Верхняя часть штока размещена в полости поршня и образует с ним плунжерную пару. Нижняя часть штока взаимодействует с узлом герметизации, имеет перепускной клапан двунаправленного действия и подпружиненный фиксатор для взаимодействия с кожухом. Часть штока ниже узла герметизации имеет меньший диаметр. Сообщающиеся полости кожуха и керноприемника заполнены изолирующей жидкостью. Узел подвески и нижняя часть штока имеют заправочные отверстия с пробками. Расширяются эксплуатационные возможности снаряда, повышается информативность и вынос керновой пробы, а следовательно, и эффективность бурения с отбором керна. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения с отбором керна и сохранением пластовой среды.
Известен керноотборный снаряд, содержащий соединенный с коронкой корпус с эжекторами в нагнетательном канале, закрепленный на корпусе переходник с подводными каналами и закрепленную на переходнике и расположенную в нагнетательном канале керноприемную трубу с кернорвателем, имеющую заполненную изолирующим составом камеру (авторское свидетельство СССР 1701890, кл. Е 21 В 25/08, 1991).
Недостатками известного снаряда является то, что изолирующий состав, размещенный в камере, не участвует в процессе выбуривания керна и не изолирует его от контакта с буровым раствором. Во-первых, прежде чем начнется встречное движение изолирующего состава к забою, необходимо пробурить определенный интервал. Во-вторых, камера с плунжером может перемещаться вверх, не вытесняя изолирующий состав. Кроме того, наличие перфорированной оболочки, расположенной с внешней стороны гидроцилиндра не позволяет эффективно использовать весь объем заправленного изолирующего состава.
Известен керноотборный снаряд, содержащий корпус с бурильной головкой, кожух, размещенный в корпусе, узел герметизации нижней части кожуха с бурильной головкой, закрепленный в корпусе и герметизирующий верхний торец кожуха, узел подвески с циркуляционными отверстиями, керноприемник с узлом кернорвателей в нижней части, размещенный в кожухе и установленный в узле подвески с возможностью осевого вращения посредством подшипника, поршень, установленный в полости керноприемника и зафиксированный посредством срезного штифта, и изолирующую жидкость, размещенную в сообщающихся полостях кожуха и керноприемника (авторское свидетельство СССР 1702729, Е 21 В 25/08, 1989).
Недостатками известного снаряда являются повышенный расход времени при подготовке снаряда к спуску в скважину на буровой, связанный с установкой поршня посредством срезного штифта. Низкая надежность изоляции керна от контакта с буровым раствором в процессе бурения и при подъеме его на поверхность. В процессе бурения это происходит из-за неравномерной подачи изолирующего вещества из керноотборника к забою вследствие вибрации, поперечных колебаний и изменения расстояния между стенками кожуха и керноприемника, а также между керноприемником и столбиком керна, возникают разносторонние перетоки жидкости вдоль оси и перемешивание изолирующего вещества с буровым раствором. Кроме того, при длительных подъемах бурового инструмента с применением промежуточных промывок происходит дальнейшая фильтрация бурового раствора в керновую пробу, тем самым, снижая ее информативность.
Решаемая изобретением задача - повышение надежности работы и технических возможностей керноотборного снаряда, повышение информативности и выноса керновой пробы.
При этом обеспечивается получение следующего технического результата: сохранение пластовых параметров керновой пробы, размеренная подача изолирующей жидкости из керноприемника через верхнее отверстие в полном объеме к забою в момент обуривания керна, тем самым максимально изолируя его от бурового раствора.
Для этого керноотборный снаряд, содержащий корпус с бурильной головкой, кожух, размещенный в корпусе, узел герметизации нижней части кожуха с бурильной головкой, закрепленный в корпусе и герметизирующий верхний торец кожуха, узел подвески с циркуляционными отверстиями, керноприемник с узлом кернорвателей в нижней части, размещенный в кожухе и установленный в узле подвески с возможностью осевого вращения посредством подшипника, поршень, установленный в полости керноприемника, и изолирующую жидкость, размещенную в сообщающихся полостях кожуха и керноприемника, имеет коаксиально размещенные шток с осевым каналом, сообщающимися с ним радиальными отверстиями и радиальной канавкой на внешней поверхности и втулку с радиальными отверстиями, поршень выполнен полым с циркуляционными отверстиями в нижней части, полость его заполнена герметизирующим или консервирующим составом, причем втулка зафиксирована в полости керноприемника посредством замка, контактирует с керноприемником через уплотнения, а запорные элементы замка имеют возможность размещения в радиальной канавке штока для его фиксации относительно втулки, при этом верхняя часть штока размещена в полости поршня и образует с ним плунжерную пару, а его нижняя часть взаимодействует с узлом герметизации.
Целесообразно также:
- установить керноприемник в узле подвески посредством подшипника качения и связать его с кожухом посредством радиальной опоры, что устранит биение на керноприемнике и тем самым обеспечит целостность керна;
- выполнить узел подвески и нижнюю часть штока с заправочными отверстиями и пробками, что обеспечит заправку керноотборного снаряда в собранном состоянии;
- выполнить запорные элементы замка шаровыми, что упростит конструкцию замка и повысит надежность его работы;
- выполнить шток с подпружиненным фиксатором для взаимодействия с кожухом, что обеспечивает упрощение сборки снаряда;
- установить в нижней части штока перепускной клапан двунаправленного действия, а часть штока, расположенную ниже узла герметизации, выполнить меньшего диаметра, что обеспечивает выравнивание давлений в полостях снаряда при спуске его в скважину и уменьшение износа узла герметизации в месте контакта со штоком.
- установить керноприемник в узле подвески посредством подшипника качения и связать его с кожухом посредством радиальной опоры, что устранит биение на керноприемнике и тем самым обеспечит целостность керна;
- выполнить узел подвески и нижнюю часть штока с заправочными отверстиями и пробками, что обеспечит заправку керноотборного снаряда в собранном состоянии;
- выполнить запорные элементы замка шаровыми, что упростит конструкцию замка и повысит надежность его работы;
- выполнить шток с подпружиненным фиксатором для взаимодействия с кожухом, что обеспечивает упрощение сборки снаряда;
- установить в нижней части штока перепускной клапан двунаправленного действия, а часть штока, расположенную ниже узла герметизации, выполнить меньшего диаметра, что обеспечивает выравнивание давлений в полостях снаряда при спуске его в скважину и уменьшение износа узла герметизации в месте контакта со штоком.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен керноотборный снаряд в исходном положении перед спуском в скважину; на фиг.2 - керноотборный снаряд в конце процесса бурения с отбором керна.
Керноотборный снаряд содержит корпус 1, соединенный с бурильной головкой 2. В корпусе 1 размещены кожух 3 с узлом герметизации 4 для уплотнения нижней части кожуха 3 с бурильной головкой 2 и узел подвески 5, герметизирующий верхний торец кожуха 3 и закрепленный в корпусе 1. Узел подвески 5 содержит заправочное отверстие 6 с пробкой 7, циркуляционные отверстия 8 и подшипники 9 качения. Керноприемник 10 размещен в кожухе 3 и установлен в узле подвески 5 с возможностью осевого вращения посредством подшипника 9. В нижней части керноприемника 10 установлен узел кернорвателей 11. Полости кожуха 3 и керноприемника 10, сообщающиеся через отверстия 12, выполненные в верхней части цилиндрической стенки последнего, заполнены изолирующей жидкостью 13. В керноприемнике 10 установлены полый поршень 14 с циркуляционными отверстиями 15 в нижней части цилиндрической стенки 16 и коаксиально размещенные втулка 17 с радиальными отверстиями 18 и замком 19 и шток 20. Шток 20 взаимодействует с узлом герметизации 4 и имеет осевой канал 21, сообщающийся с радиальными отверстиями 22, и радиальную канавку 23 на внешней поверхности. В нижней части штока 20 установлены подпружиненный фиксатор 24 для взаимодействия с кожухом 3 и перепускной клапан 25 двунаправленного действия. Втулка 17 через уплотнение 26 контактирует с керноприемником 10 и фиксируется в его полости посредством замка 19 при размещении его запорных элементов в кольцевой канавке 27, выполненной на внутренней поверхности керноприемника 10. При размещении запорных элементов замка 19 в радиальной канавке 23 штока 20 последний фиксируется относительно втулки 17. Полость поршня 14 заполняется герметизирующим или консервирующим составом 28 через заправочное отверстие 29 в нижней части штока 20, сообщающееся с его осевым каналом 21 и перекрываемого пробкой 30. Часть штока 20 расположенная ниже узла герметизации 4 имеет меньший диаметр по сравнению с остальной частью для прохождения изолирующей жидкости 13 в начальный момент бурения. Для устранения биения керноприемник 10 связан с кожухом 3 посредством радиальной опоры 31. В верхнем торце керноприемника 10 выполнено отверстие 32.
Керноотборный снаряд работает следующим образом.
Перед спуском в скважину производится подготовка снаряда, заключающаяся в сборке и заправках изолирующей жидкостью 13 и герметизирующим или консервирующим составом 28. Для этого кожух 3 с узлом герметизации 4 устанавливается в корпус 1. Поршень 14 (его полость) заполняется герметизирующим или консервирующим составом 28, помещается в керноприемник 10 и фиксируется относительно него замком 19. Затем керноприемник 10 с узлом подвески 5 и с узлом кернорвателей 11 помещается в полость кожуха 3, при помощи узла подвески 5 крепится к корпусу 1 и поджимается узел герметизации 4, который уплотняет шток 20, бурильную головку 2 и кожух 3. После сборки через заправочное отверстие 6 и отверстие 32 в верхнем торце керноприемника 10 сообщающиеся полости кожуха 3 и керноприемника 10 заполняются изолирующей жидкостью 13 и герметично закрывают пробкой 7 отверстие 6.
В исходном положении (фиг.1) снаряд на колонне труб (на чертеже не показана) спускают в скважину. По мере спуска снаряда к забою давление в сообщающихся полостях кожуха 3 и керноприемника 10 выравнивается по отношению к давлению в скважине через перепускной клапан 25, а бурильная колонна заполняется буровым раствором через промывочные отверстия в бурильной головке 2, полость корпуса 1 и циркуляционные отверстия 8 узла подвески 5.
Бурение с отбором керна производят, включив вращение снаряда, с промывкой скважины буровым раствором, нагнетаемым по колонне труб через циркуляционные отверстия 8 узла подвески 5, полость корпуса 1 и промывочные отверстия бурильной головки 2, с последующей передачей осевой нагрузки на бурильную головку 2. По мере поступления керна в снаряд осевая нагрузка передается на шток 20 после чего в замкнутом пространстве внутри кожуха 3 повышается давление. В следствие этого открывается перепускной клапан 25 и шток 20 с поршнем 14 перемещаются вверх, вытесняя изолирующую жидкость 13 из полости керноприемника 10 к забою через кольцевые пространства между кожухом 3 и керноприемником 10 и узлом герметизации 4 и нижней частью штока 20, имеющей меньший диаметр. Изолирующая жидкость 13, проходя через бурильную головку 2, предотвращает контакт бурового раствора с керном.
По мере бурения керн поступает в полость керноприемника 10, перемещая шток 20 с поршнем 14 до момента контакта керна с уплотнением 26, запорные элементы замка 19 совместятся с радиальной канавкой 23, а радиальные отверстия 18 втулки 17 совместятся с радиальными отверстиями 22 штока 20. После этого втулка 17 свободно перемещается в керноприемнике 10, а герметизирующий или консервирующий состав 28 перетекает, по мере проходки, из полости поршня 14 в зазор между керном и керноприемником 10.
Поступающий в полость керноприемника 10 керн выше уплотнения 26 покрывается герметизирующим или консервирующим составом 28, что позволяет сохранить горное давление на керн и исследовать его естественные свойства, тем самым повышается информативность.
По окончании рейса с отбором керна отрывом снаряда от забоя производят отделение керна от забоя узлом кернорвателей 11. После чего снаряд поднимают на поверхность, отделяется керноприемник 10 с узлом подвески 5 от корпуса 1 и вынимается керн из керноприемника 10 или отправляется на исследование вместе с керноприемником 10, в случае применения твердеющих герметизирующих составов.
Таким образом, использование керноотборного снаряда позволяет применять различные изолирующие жидкости и различные герметизирующие составы, обеспечивающие сохранность естественных свойств керновой пробы, что расширяет эксплуатационные возможности снаряда и повышает эффективность бурения с отбором керна.
Claims (6)
1. Керноотборный снаряд, содержащий корпус с бурильной головкой, кожух, размещенный в корпусе, узел герметизации нижней части кожуха с бурильной головкой, закрепленный в корпусе и герметизирующий верхний торец кожуха, узел подвески с циркуляционными отверстиями, керноприемник с узлом кернорвателей в нижней части, размещенный в кожухе и установленный в узле подвески с возможностью осевого вращения посредством подшипника, поршень, установленный в полости керноприемника, и изолирующую жидкость, размещенную в сообщающихся полостях кожуха и керноприемника, отличающийся тем, что он снабжен коаксиально размещенными штоком с осевым каналом, сообщающимися с ним радиальными отверстиями и радиальной канавкой на внешней поверхности и втулкой с радиальными отверстиями, поршень выполнен полым с циркуляционными отверстиями в нижней части, полость его заполнена герметизирующим или консервирующим составом, причем втулка зафиксирована в полости керноприемника посредством замка, контактирует с керноприемником через уплотнения, а запорные элементы замка имеют возможность размещения в радиальной канавке штока для его фиксации относительно втулки, при этом верхняя часть штока размещена в полости поршня и образует с ним плунжерную пару, а его нижняя часть взаимодействует с узлом герметизации.
2. Керноотборный снаряд по п.1, отличающийся тем, что керноприемник установлен в узле подвески посредством подшипника качения и связан с кожухом посредством радиальной опоры.
3. Керноотборный снаряд по п.1, отличающийся тем, что узел подвески и нижняя часть штока имеют заправочные отверстия с пробками.
4. Керноотборный снаряд по п.1, отличающийся тем, что запорные элементы замка выполнены шаровыми.
5. Керноотборный снаряд по п.1, отличающийся тем, что шток имеет подпружиненный фиксатор для взаимодействия с кожухом.
6. Керноотборный снаряд по п.1, отличающийся тем, что в нижней части штока установлен перепускной клапан двунаправленного действия, а часть штока, расположенная ниже узла герметизации, имеет меньший диаметр.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001103032A RU2198996C2 (ru) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Керноотборный снаряд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001103032A RU2198996C2 (ru) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Керноотборный снаряд |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001103032A RU2001103032A (ru) | 2003-01-27 |
RU2198996C2 true RU2198996C2 (ru) | 2003-02-20 |
Family
ID=20245526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001103032A RU2198996C2 (ru) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Керноотборный снаряд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2198996C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103670315A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种保型取心工具内衬套拉出器 |
CN105672890A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-06-15 | 四川深远石油钻井工具股份有限公司 | 一种抽吸式微取芯钻探钻头 |
CN108266146A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-10 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 石油钻井快速取心装置 |
CN109000012A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-14 | 四川大学 | 一种取芯钻机液道启动机构 |
CN109281659A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-29 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置 |
CN115788341A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-03-14 | 四川大学 | 一种月基极端环境随钻成膜保真取芯装置 |
-
2001
- 2001-02-06 RU RU2001103032A patent/RU2198996C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103670315A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种保型取心工具内衬套拉出器 |
CN103670315B (zh) * | 2013-12-06 | 2016-08-17 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种保型取心工具内衬套拉出器 |
CN105672890A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-06-15 | 四川深远石油钻井工具股份有限公司 | 一种抽吸式微取芯钻探钻头 |
CN105672890B (zh) * | 2016-03-24 | 2017-10-31 | 四川深远石油钻井工具股份有限公司 | 一种抽吸式微取芯钻探钻头 |
CN108266146A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-10 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 石油钻井快速取心装置 |
CN108266146B (zh) * | 2018-01-03 | 2024-03-12 | 中国石油天然气集团有限公司 | 石油钻井快速取心装置 |
CN109000012A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-14 | 四川大学 | 一种取芯钻机液道启动机构 |
CN109000012B (zh) * | 2018-08-13 | 2023-10-24 | 四川大学 | 一种取芯钻机液道启动机构 |
CN109281659A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-29 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置 |
CN109281659B (zh) * | 2018-11-06 | 2022-04-19 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置 |
CN115788341A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-03-14 | 四川大学 | 一种月基极端环境随钻成膜保真取芯装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108518191B (zh) | 天然气水合物保压取心器 | |
RU2362002C1 (ru) | Керноотборный снаряд | |
RU2198996C2 (ru) | Керноотборный снаряд | |
CN112627755A (zh) | 一种提钻式大直径井底原位保压取心钻具 | |
RU2509867C1 (ru) | Керноотборный снаряд | |
RU2244096C1 (ru) | Керноотборный снаряд | |
CN201705216U (zh) | 膨胀管用卡簧式可捞底堵 | |
RU2013152474A (ru) | Пакер-пробка и монтажный инструмент для посадки его в скважине (варианты) | |
CN214273581U (zh) | 一种提钻式大直径井底原位保压取心钻具 | |
RU2188299C2 (ru) | Керноотборный снаряд | |
RU2280753C1 (ru) | Снаряд для отбора керна | |
RU2049220C1 (ru) | Керноотборный снаряд | |
US3207223A (en) | Sample taker of liquids under pressure for formation testing devices | |
RU2252307C1 (ru) | Керноотборный снаряд | |
SU1106891A1 (ru) | Колонковый снар д | |
CN111894478A (zh) | 一种rd型安全接头 | |
SU1249151A1 (ru) | Двойной колонковый снар д | |
RU2289692C1 (ru) | Устройство для отбора проб жидкости из скважины | |
RU2000110877A (ru) | Керноотборный снаряд | |
RU2200225C2 (ru) | Двойной керноизолирующий снаряд | |
US2199225A (en) | Pressure sampling device | |
RU2298649C1 (ru) | Устройство для отбора проб жидкости из скважины | |
RU2229016C2 (ru) | Устройство для вторичного вскрытия и создания депрессии на пласт | |
RU2425946C1 (ru) | Скважинный разъединитель | |
RU2085708C1 (ru) | Скважинный фильтр |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070207 |