RU2425952C1 - Device for obtaining core from hydrate-containing rocks - Google Patents
Device for obtaining core from hydrate-containing rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425952C1 RU2425952C1 RU2010109725/03A RU2010109725A RU2425952C1 RU 2425952 C1 RU2425952 C1 RU 2425952C1 RU 2010109725/03 A RU2010109725/03 A RU 2010109725/03A RU 2010109725 A RU2010109725 A RU 2010109725A RU 2425952 C1 RU2425952 C1 RU 2425952C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- coupling adapter
- cooling system
- connecting adapter
- adapter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к техническим средствам отбора керновых проб из скважин при поисках и разведке месторождений природных газогидратов.The invention relates to technical means for core sampling from wells in the search and exploration of natural gas hydrate deposits.
Известен керногазоотборный снаряд конструкции «ДонбассНИЛ» (Справочник по бурению скважин на уголь / Г.П.Новиков, О.К.Белкин, Л.К.Клюев и др. - М.: Недра, 1988. - стр. 184-189), предназначенный для перебуревания угольных пластов разного строения и различной степени метаморфизма. Керногазоотборный снаряд состоит из переходника, наружной колонковой трубы, невращающейся внутренней трубы с узлом подвески, упорного подшипника, пакета тарельчатых пружин, шарового клапана, керноприемной кассеты, породоразрушающего инструмента. Снаряд может работать в разных режимах - без вращения и с вращением внутренней трубы за счет включения в конструкцию пружинно-фрикционного механизма.Known core-gas sampling shell of the design "DonbassNIL" (Reference for drilling wells for coal / G.P. Novikov, O.K. Belkin, L.K. Klyuev and others - M .: Nedra, 1988. - pp. 184-189) designed for overburdening coal seams of different structures and varying degrees of metamorphism. The core gas sampling shell consists of an adapter, an outer core pipe, a non-rotating inner pipe with a suspension unit, a thrust bearing, a disk spring package, a ball valve, a core receiving cassette, and a rock cutting tool. The projectile can work in different modes - without rotation and with the rotation of the inner pipe due to the inclusion of a spring-friction mechanism in the design.
Недостатком данного устройства является недостаточная герметичность невращающейся внутренней керноприемной трубы, что не позволяет сохранить стабильные термобарические условия.The disadvantage of this device is the lack of tightness of the non-rotating inner core-receiving pipe, which does not allow to maintain stable thermobaric conditions.
Известен съемный керногазонаборник СГН-48 (КГНС), применяемый в составе комплекса КССК-76 (Справочник по бурению геологоразведочных скважин / Глав. редактор издания проф. Е.А.Козловский. - СПб.: ООО «Недра», 2000. - Стр.374-386). Снаряд предназначен для отбора газа из угольных пластов, включает породоразрушающий инструмент, расширитель-стабилизатор, наружную колонковую трубу, соединительный переходник, невращающуюся внутреннюю трубу с узлом подвески и фиксации, керноприемником с керноудерживающим устройством.Known removable core gas sampler SGN-48 (KGNS), used as part of the KSSK-76 complex (Handbook for drilling exploration wells / Editor-in-chief of the publication, Prof. EA Kozlovsky. - SPb .: Nedra LLC, 2000. - Pages. 374-386). The projectile is designed to take gas from coal seams, includes a rock cutting tool, a stabilizer expander, an outer core pipe, a connecting adapter, a non-rotating inner pipe with a suspension and fixation unit, a core receiver with a core holding device.
Недостатком данного устройства является невозможность сохранения естественных термобарических условий газогидратных включений при подъеме керна из-за недостаточной герметизации керноприемника.The disadvantage of this device is the inability to preserve the natural thermobaric conditions of gas hydrate inclusions when lifting the core due to insufficient sealing of the core receiver.
Известен «Способ получения керна из гидратосодержащих пород и устройство для его осуществления» (патент RU №2369719, опубл. 10.10.2009), принятый за прототип. Устройство для получения керна из гидратосодержащих пород содержит двойной колонковый снаряд, который включает породоразрушающий инструмент, расширитель-стабилизатор, наружную колонковую трубу, соединительный переходник, невращающуюся внутреннюю трубу с узлом подвески и фиксации и кожухотрубным съемным керноприемником с керноудерживающим устройством. При этом невращающаяся внутренняя труба снабжена системой охлаждения, которая включает секцию с баллоном сжиженного газа и дросселирующим устройством и секцию с охлаждающей жидкостью и со спирально-трубчатым теплообменником, соединенные с помощью соединительных переходников, в одном из которых расположены циркуляционные каналы и обратный клапан, в другом - герметичный канал с соединительными элементами крепления и обратный клапан.The well-known "Method of producing core from hydrated rocks and a device for its implementation" (patent RU No. 2369719, publ. 10.10.2009), adopted as a prototype. A device for producing a core from hydrated rocks contains a double core projectile, which includes a rock cutting tool, a stabilizer expander, an outer core pipe, a connecting adapter, a non-rotating inner pipe with a suspension and fixing unit, and a shell-and-tube removable core receiver with a core holding device. In this case, the non-rotating inner pipe is equipped with a cooling system, which includes a section with a cylinder of liquefied gas and a throttling device and a section with coolant and with a spiral-tube heat exchanger connected by connecting adapters, in one of which there are circulation channels and a check valve, in the other - a sealed channel with connecting fasteners and a check valve.
Недостатком прототипа является низкая эффективность работы системы охлаждения керна в керноприемнике, обусловленная использованием промежуточного холодоносителя и ламинарным режимом его циркуляции в кожухотрубном устройстве керноприемника. Это определяет техническую сложность изготовления устройства.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of the core cooling system in the core receiver, due to the use of an intermediate coolant and the laminar mode of its circulation in the shell and tube device of the core receiver. This determines the technical complexity of manufacturing the device.
В основу изобретения положена задача создания устройства для отбора керновых проб из гидратосодержащих пород, конструкция которого обеспечивала бы достаточное охлаждение пробы, что позволит повысить качество отбираемых керновых проб, а также упрощение конструкции устройства.The basis of the invention is the creation of a device for sampling core samples from hydrated rocks, the design of which would provide sufficient cooling of the sample, which will improve the quality of core samples taken, as well as simplifying the design of the device.
Техническим результатом является повышение качества отбора керновых проб из гидратосодержащих пород с сохранением естественного состава, строения и свойств содержащихся в них газогидратных включений.The technical result is to improve the quality of core sampling from hydrated rocks while maintaining the natural composition, structure and properties of the gas hydrate inclusions contained in them.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для получения керна из гидратосодержащих пород, содержащем двойной колонковый снаряд, включающий породоразрушающий инструмент, наружную колонковую трубу, соединительный переходник, невращающуюся внутреннюю трубу с узлом подвески и фиксации и с системой охлаждения, содержащей секцию с баллоном сжиженного газа и дросселем, верхний соединительный переходник, нижний соединительный переходник, в котором расположены циркуляционные каналы и обратный клапан, съемный керноприемник с керноудерживающим устройством, система охлаждения снабжена секцией газового эжектора, сопло которого закреплено в верхнем соединительном переходнике, а диффузор закреплен в нижнем соединительном переходнике, в котором дополнительно выполнен выходной канал.The technical result is achieved in that in a device for producing core from hydrated rocks containing a double core projectile, including a rock cutting tool, an outer core pipe, a connecting adapter, a non-rotating inner pipe with a suspension and fixing unit and with a cooling system containing a section with a liquefied gas cylinder and a throttle, an upper connecting adapter, a lower connecting adapter, in which the circulation channels and a check valve are located, a removable core receiver with rnouderzhivayuschim device, the cooling system is provided with a section of the gas ejector nozzle is fixed in the upper adapter coupling, and a diffuser secured to the lower coupling adapter, which is further adapted output channel.
Сущность технического решения поясняется чертежом. На чертеже изображена схема устройства для получения керна из гидратосодержащих пород, где обозначены следующие позиции:The essence of the technical solution is illustrated by the drawing. The drawing shows a diagram of a device for producing core from hydrated rocks, where the following positions are indicated:
1 - Переходник на бурильную колонну1 - Drill string adapter
2 - Узел фиксации и подвески съемной части снаряда2 - The unit of fixation and suspension of the removable part of the projectile
3 - Соединительный переходник3 - Connection adapter
4 - Корпус секции с баллоном сжиженного газа и дросселем4 - Section housing with LPG cylinder and throttle
5 - Баллон со сжиженным газом5 - LPG bottle
6 - Дроссель6 - Throttle
7 - Верхний соединительный переходник7 - Upper connecting adapter
8 - Сопло8 - Nozzle
9 - Диффузор9 - Diffuser
10 - Нижний соединительный переходник10 - Lower junction adapter
11 - Циркуляционные каналы11 - Circulation channels
12 - Поток через обратный клапан12 - Flow through the check valve
13 - Обратный клапан13 - Check valve
14 - Керноприемник14 - Core receiver
15 - Керн15 - Kern
16 - Зазор между керном и внутренней стенкой керноприемника16 - The gap between the core and the inner wall of the core receiver
17 - Породоразрушающий инструмент17 - Rock cutting tool
18 - Промывочные каналы18 - Flushing channels
19 - Кольцевой зазор между буровым снарядом и стенкой скважины19 - Annular gap between the drill and the wall of the well
20 - Стенка скважины20 - Wall of the well
21 - Наружная труба колонкового снаряда21 - The outer tube of the core projectile
22 - Выходной канал22 - output channel
23 - Суммарный поток23 - Total flow
24 - Корпус секции газовой эжекции24 - Housing gas ejection section
25 - Камера смещения25 - Camera displacement
26 - Первичный поток.26 - The primary stream.
Устройство для получения керна из гидратосодержащих пород работает следующим образом. После заполнения керноприемника 14 керном 15 в конце рейса открывается дроссель 6 баллона со сжиженным газом 5 и образуется низкотемпературный газожидкостной первичный поток 26, который, проходя через сопло 8, расположенное в верхнем соединительном переходнике 7, приобретает скорость, равную скорости звука, и дополнительно понижает свою температуру за счет полного перехода его жидкой фазы в газообразную. Поступая в диффузор 9, низкотемпературный газовый первичный поток 26 создает разрежение в камере смешения 25 и, как результат, возможность обратной циркуляции газового первичного потока 26 в керноприемнике 14. Низкотемпературный газовый первичный поток 26 через выходной канал 22 проходит в кольцевой циркуляционный канал (не показан) между корпусом керноприемника 14 и наружной трубой 21 колонкового снаряда и направляется к породоразрушающему инструменту 17, охлаждая при этом керноприемник 14. В промывочных каналах 18 породоразрущающего инструмента 17 охлаждающий первичный поток 26 разделяется на две части: основная его часть через промывочные каналы 18 породоразрушающего инструмента 17 поступает в кольцевой зазор 19 между буровым снарядом и стенками скважины 20 и поднимается вверх по кольцевому зазору 19, контактируя со стенками скважины 20, сложенными гидратосодержащими породами, охлаждая при этом наружную трубу 21. Другая (меньшая) часть (12) первичного потока 26 поступает в керноприемник 14 и, поднимаясь по зазору 16 между керном 15 и внутренней стенкой керноприемника 14, дополнительно охлаждает керн. Затем поток 12 поступает через обратный клапан 13 и циркуляционный канал 11 нижнего соединительного переходника 10 в камеру смешения 25 секции газовой эжекции 24, и образуется суммарный поток 23. Далее циркулирует суммарный поток 23, образующийся из первичного потока 26 и потока через обратный клапан 12. Этим достигается постоянно низкая температура суммарного потока 23. Таким образом, в результате эффективного теплообмена низкотемпературных циркуляционных потоков 26 и 12 газовой среды с наружной стенкой керноприемника 14 и непосредственно с керном 15 гидратосодержащих пород происходит интенсивное охлаждение заполняющего керноприемник 14 керна 15 до отрицательных температур, обеспечивающих проявление эффектов консервации газогидратных включений при последующей транспортировке съемного керноприемника 14 на поверхность. Тем самым повышается качество отбора керновых проб из гидратосодержащих пород за счет сохранения естественного состава, строения и свойств содержащихся в них газогидратных включений.A device for producing core from hydrated rocks works as follows. After filling the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109725/03A RU2425952C1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Device for obtaining core from hydrate-containing rocks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109725/03A RU2425952C1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Device for obtaining core from hydrate-containing rocks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2425952C1 true RU2425952C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010109725/03A RU2425952C1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Device for obtaining core from hydrate-containing rocks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425952C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102828689A (en) * | 2012-07-25 | 2012-12-19 | 吉林大学 | Cable suspending type air partial reverse circulating motor mechanical core bit |
CN102943641A (en) * | 2012-12-08 | 2013-02-27 | 吉林大学 | Liquid nitrogen hole bottom frozen rope core drilling tool and core-drilling method |
CN104295256A (en) * | 2014-08-12 | 2015-01-21 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Jet type coring tool |
CN104653134A (en) * | 2014-12-16 | 2015-05-27 | 吉林大学 | Liquid-nitrogen natural-gas hydrate hole bottom freezing and rope coring drill bit |
CN105041251A (en) * | 2015-07-10 | 2015-11-11 | 吉林大学 | Hydraulic control natural gas hydrate hole bottom frozen rope core drill and coring method |
CN111706283A (en) * | 2020-06-17 | 2020-09-25 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | Core tube one-way valve mechanism of rope coring drilling tool |
-
2010
- 2010-03-15 RU RU2010109725/03A patent/RU2425952C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102828689A (en) * | 2012-07-25 | 2012-12-19 | 吉林大学 | Cable suspending type air partial reverse circulating motor mechanical core bit |
CN102828689B (en) * | 2012-07-25 | 2014-08-06 | 吉林大学 | Cable suspending type air partial reverse circulating motor mechanical core bit |
CN102943641A (en) * | 2012-12-08 | 2013-02-27 | 吉林大学 | Liquid nitrogen hole bottom frozen rope core drilling tool and core-drilling method |
CN102943641B (en) * | 2012-12-08 | 2015-02-18 | 吉林大学 | Liquid nitrogen hole bottom frozen rope core drilling tool and core-drilling method |
CN104295256A (en) * | 2014-08-12 | 2015-01-21 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Jet type coring tool |
CN104653134A (en) * | 2014-12-16 | 2015-05-27 | 吉林大学 | Liquid-nitrogen natural-gas hydrate hole bottom freezing and rope coring drill bit |
CN105041251A (en) * | 2015-07-10 | 2015-11-11 | 吉林大学 | Hydraulic control natural gas hydrate hole bottom frozen rope core drill and coring method |
CN105041251B (en) * | 2015-07-10 | 2017-03-08 | 吉林大学 | Gas hydrate hole-bottom frozen double elastic-clip cord coring drill and coring method |
CN111706283A (en) * | 2020-06-17 | 2020-09-25 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | Core tube one-way valve mechanism of rope coring drilling tool |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2425952C1 (en) | Device for obtaining core from hydrate-containing rocks | |
RU2369719C1 (en) | Method of recovery of core out of hydrate containing rock and facility for implementation of this method | |
CN101864916B (en) | Hole bottom freezing cord coring drill and coring method thereof | |
CN103534438B (en) | For the device of fluid transmission pipe, related method and system | |
CN201835777U (en) | Hole bottom freezing rope core drill | |
CN104929554B (en) | Pneumatic circulating freezing type gas hydrates cord coring drill and coring method | |
AU2015271890B2 (en) | Ground cold exchange injection system and coal reservoir phase change reconstructing method | |
WO2011091626A1 (en) | Forced cooling circulation system for drilling mud | |
CN103643913B (en) | Ice sheet air turbine reverse circulation continuous coring downhole power drilling tool | |
CN107631899B (en) | A kind of continuous sampling system and sampling method for ocean gas hydrate | |
CN103993863B (en) | The non-mixed phase air water of low-permeability oil deposit is handed over note fluctuation step-down augmented injection device and method | |
CN104880023B (en) | A kind of natural gas liquefaction device of sledge dress | |
ES2290649T3 (en) | SAMPLING DEVICE. | |
CN104481577B (en) | One kind bores the integrated coal seam physical chemistry of the row of cutting point and combines anti-reflection system and method | |
CN108547588B (en) | Drilling coring device and method for weakly cemented soft rock | |
CN108678724A (en) | The hollow well construction and method hidden using underground heat exploiting ocean hydrate | |
BR112014003675B1 (en) | subsea apparatus and method for processing a well current, and recoverable subsea module | |
WO2015077217A1 (en) | Vortex tube cooler | |
CN114017004B (en) | Deep water oil and gas production shaft simulation test device and test method | |
CN105781500A (en) | Underwater dual-screw mixed transportation supercharging device | |
CN106639939A (en) | Pressure maintaining cylinder of rope coring tool | |
CN205714102U (en) | Elastic claw spacing well cementation pitching sliding sleeve | |
CN202381090U (en) | Impact-type underground sampling device | |
CN105201418B (en) | Coring drill rod and coring device | |
CN104653176A (en) | Evaporation direct-cooling frozen pressure maintaining mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120316 |