RU2509867C1 - Core extractor - Google Patents
Core extractor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509867C1 RU2509867C1 RU2012132365/03A RU2012132365A RU2509867C1 RU 2509867 C1 RU2509867 C1 RU 2509867C1 RU 2012132365/03 A RU2012132365/03 A RU 2012132365/03A RU 2012132365 A RU2012132365 A RU 2012132365A RU 2509867 C1 RU2509867 C1 RU 2509867C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- receiver
- cavity
- core receiver
- diaphragm
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для отбора керна с сохранением пластовой среды при бурении наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин винтовым героторным гидравлическим двигателем или вращением бурильной колонны.The invention relates to a device for core sampling while maintaining the formation environment when drilling inclined and horizontal oil and gas wells with a screw gerotor hydraulic motor or the rotation of a drill string.
Известен керноотборный снаряд, содержащий бурильный кожух с центраторами, переводник для соединения с корпусом гидравлического забойного двигателя, полый корпус, размещенный внутри бурильного кожуха в опорах вращения и соединенный в нижней части с бурильной головкой, верхний переводник для соединения полого корпуса с ротором гидравлического забойного двигателя, кулачковую муфту для соединения и выключения вращения между ротором гидравлического забойного двигателя и полым корпусом, керноприемник, расположенный внутри полого корпуса, выполненный в виде секций из труб, опору вращения в верхней части, устройство отделения керна от забоя в нижней части, выполненное в виде цангового и рычажного кернорвателей, нижний узел герметизации трубы керноприемника, а также седло клапана и шар (US 6644424 B1, Nov.11, 2003).Known coring tool containing a drill casing with centralizers, an adapter for connecting to the casing of the hydraulic downhole motor, a hollow casing located inside the drill casing in the rotation supports and connected in the lower part with the drill head, the upper sub for connecting the hollow casing with the rotor of the hydraulic downhole motor, cam clutch for connecting and turning off the rotation between the rotor of the hydraulic downhole motor and the hollow body, a core receiver located inside the hollow body made in the form of sections of pipes, a support for rotation in the upper part, a device for separating core from the bottom in the lower part, made in the form of a collet and lever core cutters, a lower node for sealing the core receiver pipe, as well as a valve seat and ball (US 6644424 B1, Nov. 11, 2003).
Недостатком известной конструкции является неполная возможность повышения ресурса и надежности, увеличения диаметра выбуриваемого керна, а также повышения прочности колонны керна на изгиб и кручение, что объясняется наличием внешнего бурильного кожуха с центраторами, уменьшающими диаметр керна, а также действующими на опору вращения керноприемника поперечными гидравлическими силами (перекашивающим моментом), изменяющими свое направление одновременно с вращением ротора винтового героторного гидравлического двигателя, показано на фиг.6.A disadvantage of the known design is the incomplete possibility of increasing the resource and reliability, increasing the diameter of the core being drilled, as well as increasing the strength of the core string for bending and torsion, which is explained by the presence of an external drill casing with centralizers that reduce the core diameter, as well as by transverse hydraulic forces acting on the support of rotation of the core receiver. (skew moment), changing their direction simultaneously with the rotation of the rotor of a screw gyratory hydraulic motor, is shown in ig.6.
Прочность колонны керна на изгиб и кручение пропорциональна кубу ее диаметра, поэтому уменьшение диаметра керна за счет внешнего бурильного кожуха приводит к снижению прочностных характеристик выбуриваемой колонны керна, способствует ее разрушению в забое и при извлечении из керноприемной трубы, уменьшает коэффициент отбора керна из скважины.The bending and torsion strength of the core column is proportional to the cube of its diameter, therefore, reducing the core diameter due to the external drill casing reduces the strength characteristics of the core being drilled, contributes to its destruction in the bottom and when removing from the core pipe, reduces the coefficient of core selection from the well.
Другим недостатком известной конструкции является повышение ее стоимости вследствие затрат на изготовление кожуха, увеличение стоимости работ по сборке и разборке, а также затрат на установку кожуха в корпус при подготовке снаряда к работе и извлечении кожуха из корпуса.Another disadvantage of the known design is the increase in its cost due to the cost of manufacturing the casing, the increase in the cost of assembly and disassembly, as well as the cost of installing the casing in the casing when preparing the shell for work and removing the casing from the casing.
Известен керноотборный снаряд, содержащий трубчатый корпус, верхний переводник, нижний переводник, бурильную головку, соединенную с нижним переводником, расположенный внутри трубчатого корпуса керноприемник, расположенную внутри керноприемника керноприемную трубу, устройство отделения керна от забоя в нижней части, включающее цанговый кернорватель, соединенный с нижней частью керноприемной трубы, узел герметизации, выполненный в виде кольцевого уплотнения из эластомера, и поршня, перекрывающего полость керноприемника от забоя, в верхнем переводнике закреплена резьбовая пробка, полость керноприемника между поршнем и резьбовой пробкой заполнена изолирующей жидкостью для предотвращения контакта керна с буровым раствором, показано на фиг.4 (US 4598777, Jul.8, 1986).A known core sample containing a tubular body, an upper sub, a lower sub, a drill head connected to a lower sub, a core receiver located inside the core body, a core receiver pipe located inside the core receiver, a device for separating the core from the bottom in the lower part, including a collet core core connected to the bottom part of the core receiver pipe, the sealing unit, made in the form of an annular seal made of elastomer, and a piston overlapping the core receiver cavity from the bottom, in Khnemu-sub fixed screw-threaded plug, core receiver cavity between the piston and the threaded stopper filled with an insulating fluid for preventing contact with the core drilling fluid, shown in Figure 4 (US 4598777, Jul.8, 1986).
Недостатком известной конструкции является неполная возможность увеличения диаметра и длины выбуриваемого керна, а также повышения прочности колонны керна на изгиб и кручение, что объясняется наличием керноприемной трубы, расположенной внутри керноприемника, уменьшающей диаметр керна, и наличием поршня, размещенного в полости керноприемной трубы, уменьшающего длину керна.A disadvantage of the known design is the incomplete possibility of increasing the diameter and length of the core being drilled, as well as increasing the strength of the core column in bending and torsion, which is explained by the presence of a core receiver located inside the core receiver, which reduces the core diameter, and the presence of a piston located in the cavity of the core receiver pipe, which reduces the length core.
Прочность колонны керна на изгиб и кручение пропорциональна кубу ее диаметра, уменьшение диаметра керна за счет расположенной внутри керноприемника керноприемной трубы приводит к снижению прочностных характеристик выбуриваемой колонны керна, способствует ее разрушению в забое и при извлечении из керноприемной трубы, размещение поршня в полости керноприемной трубы также уменьшает длину керна, что снижает коэффициент отбора керна из скважины.The strength of the core string in bending and torsion is proportional to the cube of its diameter, a decrease in core diameter due to the core receiving pipe located inside the core receiver leads to a decrease in the strength characteristics of the core core being drilled, contributes to its destruction in the bottom and when removing from the core receiving pipe, the piston is also placed in the core receiver cavity reduces the length of the core, which reduces the coefficient of coring from the well.
Другим недостатком известной конструкции является неполная возможность повышения ресурса и надежности, а также снижения динамических нагрузок на подвесную опору при бурении и отрыве колонны керна вследствие жесткого соединения кернорвателя через гильзу отделения керна от забоя с керноприемником, при этом нагрузка при отрыве колонны керна в месте ее захвата кернорвателями через керноприемник передается на жесткую опору, на которой подвешен керноприемник.Another disadvantage of the known design is the incomplete possibility of increasing the resource and reliability, as well as reducing dynamic loads on the suspension support during drilling and tearing of the core string due to the rigid connection of the core breaker through the core separation sleeve from the bottom to the core receiver, while the load when the core column is torn off at the point of its capture The core drill is transmitted through the core receiver to a rigid support on which the core receiver is suspended.
Известен керноотборный снаряд, содержащий корпус с верхним переводником для соединения с колонной труб, буровую коронку с расточкой, узел отделения керна от забоя, выполненный в виде кернорвателя, установленного в нижней части снаряда, кожух в виде трубы, размещенный в корпусе, стакан на нижнем торце трубы кожуха, установленный в расточке буровой коронки, верхний узел герметизации кожуха, выполненный в виде крышки, установленной в верхнем торце кожуха, нижний узел герметизации кожуха, выполненный в виде разрушаемой диафрагмы, перекрывающей центральное отверстие стакана, керноприемник, выполненный в виде трубы и размещенный в кожухе на опоре вращения, и изолирующую жидкость в полостях кожуха и керноприемника, при этом он снабжен узлом поджатая кожуха, выполненным в виде резьбовой пары: подвижный винт - неподвижная гайка, и регистраторами захода керна, выполненными в виде резьбовых пробок с жестко присоединенными лепестками, равномерно установленными в стенке трубы керноприемника вдоль его образующей, опора вращения керноприемника соединена с его верхней частью и крышкой кожуха, разъемные соединения крышки с верхним торцом кожуха и стакана с расточкой коронки выполнены в виде цилиндрических поверхностей с зазором друг относительно друга, кернорватель установлен в нижней части керноприемника, неподвижная гайка резьбовой пары узла поджатая кожуха выполнена в верхнем переводнике, подвижный винт резьбовой пары связан с крышкой разъемным соединением, лепестки регистраторов захода керна выполнены в виде проволоки из пластичного металла, а также использована жидкость на неводной основе с антифрикционными свойствами и плотностью, меньшей плотности бурового раствора (RU 2049220 C1, 27.11.1995).Known core sample containing a housing with an upper sub for connecting to a pipe string, a drill bit with a bore, a core separation unit from the bottom made in the form of a core explorer installed in the lower part of the projectile, a casing in the form of a pipe placed in the housing, a glass at the lower end casing pipes, installed in the bore of the drill bit, the upper casing sealing unit, made in the form of a cover installed in the upper end of the casing, the lower casing sealing unit, made in the form of a destructible diaphragm, overlapping the central hole of the glass, a core receiver, made in the form of a pipe and placed in the casing on a rotation support, and an insulating liquid in the cavities of the casing and the core receiver, while it is equipped with a clamped casing unit made in the form of a threaded pair: a movable screw - a fixed nut, and registrars core approach, made in the form of threaded plugs with rigidly attached petals, evenly installed in the wall of the core receiver pipe along its generatrix, the support of rotation of the core receiver is connected to its upper part and the cover the casing, detachable connections of the cover with the upper end of the casing and the cup with the crown bore are made in the form of cylindrical surfaces with a gap relative to each other, the core breaker is installed in the lower part of the core receiver, the fixed nut of the threaded pair of the assembly, the pressed casing is made in the upper sub, the movable screw of the threaded pair is connected with the cover is detachable, the petals of the core entry recorders are made in the form of a wire of ductile metal, and non-aqueous liquid with antifriction is also used properties and density lower than the density of the drilling fluid (RU 2049220 C1, 11.27.1995).
Недостатком известной конструкции является ее сложность и неполная возможность повышения диаметра выбуриваемого керна, увеличения прочности колонны керна ни изгиб и кручение, что объясняется наличием кожуха - дополнительной трубы, размещенной в зазоре между корпусом и керноприемником.A disadvantage of the known design is its complexity and the incomplete possibility of increasing the diameter of the core being drilled, increasing the strength of the core column neither bending and torsion, which is explained by the presence of a casing - an additional pipe located in the gap between the body and the core receiver.
Прочность колонны керна на изгиб и кручение пропорциональна кубу ее диаметра, поэтому уменьшение диаметра керна за счет установки кожуха приводит к снижению прочностных характеристик выбуриваемой колонны керна, способствует ее разрушению в забое и при извлечении из керноприемной трубы, уменьшает коэффициент отбора керна из скважины.The bending and torsion strength of the core column is proportional to the cube of its diameter, therefore, reducing the core diameter due to the installation of the casing leads to a decrease in the strength characteristics of the core core being drilled, contributes to its destruction in the bottom and when removing from the core pipe, reduces the coefficient of core selection from the well.
Другим недостатком известной конструкции является повышение ее стоимости вследствие затрат на изготовление кожуха, увеличение стоимости работ по сборке и разборке, а также затрат на установку кожуха в корпус при подготовке снаряда к работе и извлечении кожуха из корпуса.Another disadvantage of the known design is the increase in its cost due to the cost of manufacturing the casing, the increase in the cost of assembly and disassembly, as well as the cost of installing the casing in the casing when preparing the shell for work and removing the casing from the casing.
Другим недостатком известной конструкции являются повышенные динамические нагрузки на подвесную опору вследствие жесткого крепления кернорвателя через гильзу отделения керна от забоя с керноприемником, что объясняется тем, что при отделении керна путем отрыва керноотборного снаряда от забоя нагрузка от разрыва цилиндрической колонны горной породы в месте ее захвата кернорвателями через керноприемник передается на опору, на которой подвешен керноприемник в кожухе, что уменьшает ее ресурс и надежность.Another disadvantage of the known design is the increased dynamic loads on the suspension support due to the hard mounting of the core breaker through the core separation sleeve from the bottom with the core receiver, which is explained by the fact that when the core is separated by breaking the core sample from the bottom, the load is caused by the rupture of a cylindrical rock column in the place of its capture by core breakers through the core receiver is transmitted to a support on which the core receiver is suspended in the casing, which reduces its resource and reliability.
Наиболее близким к заявляемой конструкции является керноотборный снаряд, содержащий корпус с верхним переводником для соединения с колонной труб, коронку с расточкой, керноприемник, выполненный в виде трубы, заполненной изолирующей жидкостью на неводной основе с антифрикционными свойствами и плотностью, меньшей плотности бурового раствора, и снабженный в верхней части опорой вращения и регулируемой подвеской, узел отделения керна от забоя, включающий цанговый и рычажковый кернорватели, подвижно размещенные в гильзе, соединенной с нижней частью трубы керноприемника, стакан, установленный в расточке коронки, нижний узел герметизации, выполненный в виде разрушаемой диафрагмы, перекрывающей центральное отверстие стакана, узел отделения керна снабжен втулкой, установленной в гильзе между кернорвателями с возможностью перемещения, верхний торец втулки взаимодействует с нижним кольцевым торцом корпуса рычажкового кернорвателя, а нижний торец втулки взаимодействует с верхним кольцевым торцом цангового кернорвателя, стакан соединен с нижней частью гильзы и снабжен пружинными кольцами, установленными в кольцевых канавках, выполненных на наружной поверхности стакана, и взаимодействующими с расточкой коронки, соединение гильзы с трубой керноприемника выполнено байонетным в виде пальца, неподвижно установленного на трубе керноприемника и взаимодействующего с пальцем сквозного фигурного паза, выполненного от торца гильзы в ее стенке и состоящего из вертикальной и горизонтальной частей, пересекающихся под прямым углом, к горизонтальной части паза в виде дуги, расположенной в диаметральной плоскости, примыкает вертикальный паз, равновеликий по ширине сквозному фигурному пазу и выполненный по образующей гильзы вверх и вниз от горизонтальной части паза, в исходном положении гильза имеет возможность продольного перемещения вдоль трубы керноприемника, палец взаимодействует с верхней частью вертикального паза, а с нижней частью вертикального паза взаимодействует съемный стопор, установленный в стенке трубы керноприемника (RU 2252307 C1, 20.05.2005).Closest to the claimed design is a core sample containing a body with an upper sub for connecting to a pipe string, a crown with a bore, a core receiver made in the form of a pipe filled with an insulating fluid on a non-aqueous basis with antifriction properties and a density lower than the drilling fluid density, and equipped with in the upper part, with a rotation support and adjustable suspension, a node for separating the core from the bottom, including a collet and lever core detectors, movably placed in a sleeve connected to the bottom part of the core receiver pipe, a cup installed in the crown bore, the lower sealing assembly made in the form of a destructible diaphragm overlapping the central opening of the glass, the core separation unit is equipped with a sleeve mounted with a movable sleeve between core drills, the upper end of the sleeve interacts with the lower annular end the case of the lever core core, and the lower end of the sleeve interacts with the upper annular end of the collet core core, the glass is connected to the lower part of the sleeve and is equipped with a spring with other rings installed in the annular grooves made on the outer surface of the glass and interacting with the crown bore, the connection of the sleeve with the core receiver pipe is made bayonet in the form of a finger fixedly mounted on the core receiver pipe and interacting with the finger through the shaped groove made from the end face of the sleeve in it wall and consisting of vertical and horizontal parts intersecting at right angles to the horizontal part of the groove in the form of an arc located in the diametrical plane, it bends a vertical groove, equal in width to the through figured groove and made along the generatrix of the sleeve up and down from the horizontal part of the groove, in the initial position the sleeve has the ability to move longitudinally along the core receiver pipe, the finger interacts with the upper part of the vertical groove, and interacts with the lower part of the vertical groove a removable stopper installed in the wall of the core receiver pipe (RU 2252307 C1, 05.20.2005).
Недостатком известной конструкции является низкая надежность сохранения пластовой среды керна с использованием изолирующей жидкости для предотвращения контакта с буровым раствором в процессе бурения наклонных и горизонтальных скважин и при подъеме на поверхность, неполная возможность повышения надежности и ресурса, сокращения времени сборки и разборки при работе с приводом от винтового многозаходного героторного гидравлического двигателя, а также неполная возможность повышения коэффициента отбора керна с сохранением его свойств, состава и строения в тяжелых условиях, по существу, для отбора сыпучих, трещиноватых и других трудноизвлекаемых пород, разрушаемых вибрацией керноприемного устройства.A disadvantage of the known design is the low reliability of maintaining the core formation medium using insulating fluid to prevent contact with the drilling fluid during drilling of deviated and horizontal wells and when climbing to the surface, an incomplete possibility of increasing reliability and service life, reducing assembly and disassembly times when working with the drive from multi-start screw gerotor hydraulic motor, as well as an incomplete possibility of increasing the core sampling coefficient while maintaining its properties, composition and structure under severe conditions, essentially, for the selection of loose, fractured and other hard-to-recover rocks destroyed by vibration of the core receiving device.
Недостатки известной конструкции объясняются тем, что за время бурения с отбором керна происходит выдавливание уплотненной пробкой керна (с перекрытием входа в керноприемник 7) изолирующей жидкости 36 вверх, в полость бурильных труб через уплотнитель 12 из эластомерного материала, установленный в кольцевой канавке корпуса 9, соединенного резьбой с керноприемником 7, что не обеспечивает сохранения пластовых параметров керна.The disadvantages of the known construction are explained by the fact that during drilling with core sampling, the sealed core plug extrudes (with the entrance to the
Другим недостатком известной конструкции является появление осевого люфта в подшипниках от воздействия знакопеременных осевых нагрузок и вибраций при бурении и отрыве колонны керна вследствие того, что тела качения подшипников не имеют упругих осевых демпферных устройств, при этом происходит разрушение подшипников, преимущественно, вследствие "наклепа".Another disadvantage of the known design is the appearance of axial play in bearings due to the influence of alternating axial loads and vibrations during drilling and tearing of the core string due to the fact that the rolling bodies of the bearings do not have elastic axial damping devices, while the destruction of the bearings occurs, mainly due to "cold bearing".
Другим недостатком известной конструкции является необходимость сборки и разборки гильзы с трубой керноприемника с закреплением съемного стопора в стенке трубы керноприемника, что повышает опасность работ с машинными ключами, хомутами (слайдерами) и элеватором на буровой.Another disadvantage of the known design is the need to assemble and disassemble the sleeve with the core receiver pipe with the removable stopper fixed to the core receiver pipe wall, which increases the risk of working with machine keys, clamps (sliders) and the elevator on the rig.
В известной конструкции нижний узел 35 герметизации полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, размещен ниже узла отделения керна от забоя, включающего цанговый и рычажковый кернорватели, поэтому при отборе керна с сохранением его свойств, состава и строения в тяжелых условиях, по существу, для отбора сыпучих, трещиноватых и других трудноизвлекаемых пород, разрушаемых вибрацией керноприемного устройства, с использованием изолирующей жидкости (отработанного масла) для предотвращения контакта с буровым раствором в процессе бурения и при подъеме на поверхность, при отделении керна путем отрыва снаряда от забоя возможно проскальзывание рычажков рычажкового кернорвателя и лепестков цангового кернорвателя по поверхности пропитанного маслом керна, что приводит к абразивному износу о горную породу наплавок из твердого сплава цангового и рычажкового кернорвателей, к снятию неровностей на поверхности керна, в результате снижается надежность захвата керна цанговым и рычажковым кернорвателями, не исключается возможность выпадания пропитанного маслом керна из керноприемного устройства.In the known construction, the
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, -повышение надежности сохранения пластовых параметров керна с использованием изолирующей жидкости для предотвращения контакта керна с буровым раствором, повышение коэффициента отбора керна с сохранением его свойств, состава и строения в тяжелых условиях, по существу, для отбора сыпучих, трещиноватых и других трудноизвлекаемых пород, разрушаемых вибрацией керноприемного устройства, повышение надежности и ресурса керноотборного снаряда за счет предотвращения выдавливания уплотненной пробкой керна изолирующей жидкости в полость буровых труб, снижения динамических нагрузок на подвесную опору вращения при бурении и отрыве колонны керна, демпфирования поперечных колебаний ротора винтового героторного гидравлического двигателя, а также за счет надежного удержания промасленной колонны керна устройством отделения керна от забоя в местах контакта керна с буровым раствором.The technical problem to which the invention is directed is to increase the reliability of maintaining the reservoir parameters of the core using an insulating fluid to prevent core contact with the drilling fluid, to increase the core recovery coefficient while maintaining its properties, composition and structure under severe conditions, essentially for the selection of bulk , fractured and other hard-to-recover rocks destroyed by vibration of a core receiving device, increasing the reliability and resource of a core sampling shell by preventing extrusion a sealed core plug of insulating fluid into the cavity of the drill pipe, reducing dynamic loads on the pivot support during rotation and tearing of the core string, damping the lateral vibrations of the rotor of the screw gyratory hydraulic motor, and also due to the reliable holding of the oiled core core by the core separation device from the bottom in contact points core with drilling fluid.
Сущность технического решения заключается в том, что в керноотборном снаряде, содержащем трубчатый корпус, верхний переводник, соединенный с верхней частью трубчатого корпуса, предназначенный для соединения со шпинделем гидравлического забойного двигателя или с колонной буровых труб, нижний переводник, соединенный с нижней частью трубчатого корпуса, через трубчатый корпус прокачивается буровой раствор под давлением, а также содержащем буровую коронку, соединенную с нижним переводником, расположенный внутри трубчатого корпуса керноприемник, выполненный в виде одной или нескольких труб, соединенных между собой, при этом керноприемник содержит в верхней части опору вращения и регулируемую подвеску, в нижней части содержит устройство отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового и рычажного кернорвателей, размещенных в гильзе, соединенной с нижней частью трубы керноприемника, а также содержащем нижний узел герметизации, выполненный в виде диафрагмы, перекрывающей полость керноприемника от забоя, в опоре вращения керноприемника установлена резьбовая пробка, перекрывающая полость керноприемника от полости трубчатого корпуса, при этом полость керноприемника между диафрагмой и резьбовой пробкой в опоре вращения заполнена изолирующей жидкостью, согласно изобретению регулируемая подвеска выполнена в виде резьбового трубчатого элемента, герметично изолированного от верхней части трубчатого корпуса, в резьбовом трубчатом элементе выполнены сквозные каналы, предназначенные для прокачки бурового раствора через полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, при этом опора вращения в верхней части керноприемника герметично изолирована от полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, снабжена осевым демпферным устройством и выполнена со сквозными каналами, предназначенными для прокачки через нее части бурового раствора в полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, а диафрагма, перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена выше устройства отделения керна от забоя.The essence of the technical solution lies in the fact that in a coring shell containing a tubular body, the upper sub connected to the upper part of the tubular body, designed to connect to the spindle of the hydraulic downhole motor or to the drill pipe string, the lower sub connected to the lower part of the tubular body, drilling fluid is pumped through the tubular body under pressure, as well as containing a drill bit connected to the lower sub located inside the tubular core body the receiver, made in the form of one or more pipes interconnected, while the core receiver contains in the upper part a rotation support and an adjustable suspension, in the lower part contains a device for separating the core from the bottom, made in the form of a collet and lever core, placed in a sleeve connected with the lower part of the core receiver pipe, as well as containing the lower sealing unit, made in the form of a diaphragm overlapping the cavity of the core receiver from the bottom, a threaded plug is installed in the support of rotation of the core receiver, the core receiver cavity overlapping from the cavity of the tubular body, while the core receiver cavity between the diaphragm and the threaded plug in the rotation support is filled with an insulating liquid, according to the invention, the adjustable suspension is made in the form of a threaded tubular element hermetically isolated from the upper part of the tubular body, through channels are made in the threaded tubular element intended for pumping drilling fluid through the cavity between the tubular body and the core receiver, limited in the lower part b level crown, while the rotation support in the upper part of the core receiver is hermetically isolated from the cavity of the core receiver filled with an insulating fluid, equipped with an axial damper device and made with through channels for pumping through it part of the drilling fluid into the cavity between the tubular body and the core receiver, limited in the lower parts of the drill bit, and the diaphragm overlapping the cavity of the core receiver from the bottom is fixed above the device for separating the core from the bottom.
Диафрагма, перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена между нижней частью трубы керноприемника и верхней частью рычажного кернорвателя, размещенного в гильзе, соединенной с нижней частью трубы керноприемника.The diaphragm overlapping the core receiver cavity from the bottom is fixed between the lower part of the core receiver pipe and the upper part of the core core explorer located in a sleeve connected to the lower part of the core receiver pipe.
Расстояние L от диафрагмы до нижнего торца цангового кернорвателя и внутренний диаметр До трубы керноприемника связаны соотношением: L=(2,5…3,5) До.The distance L from the diaphragm to the lower end of the collet core drill and the inner diameter D about the core receiver pipe are related by the ratio: L = (2.5 ... 3.5) D about .
Диафрагма выполнена с кольцевой канавкой, направленной в сторону устройства отделения керна от забоя, при этом внутренний диаметр Д кольцевой канавки диафрагмы и внутренний диаметр До трубы керноприемника связаны соотношением: Д=(0,85…0,95)До.The diaphragm is made with an annular groove directed towards the device for separating the core from the bottom, while the inner diameter D of the annular groove of the diaphragm and the inner diameter D o of the core receiver pipe are related by the ratio: D = (0.85 ... 0.95) D o .
Выполнение керноотборного снаряда таким образом, что регулируемая подвеска выполнена в виде резьбового трубчатого элемента, герметично изолированного от верхней части трубчатого корпуса, в резьбовом трубчатом элементе выполнены сквозные каналы, предназначенные для прокачки бурового раствора через полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, при этом опора вращения в верхней части керноприемника герметично изолирована от полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, снабжена осевым демпферным устройством и выполнена со сквозными каналами, предназначенными для прокачки через нее части бурового раствора в полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, а диафрагма, перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена выше устройства отделения керна от забоя, обеспечивает повышение надежности сохранения пластовых параметров керна с использованием изолирующей жидкости для предотвращения контакта керна с буровым раствором, повышение коэффициента отбора керна с сохранением его свойств, состава и строения в тяжелых условиях, по существу, для отбора сыпучих, трещиноватых и других трудноизвлекаемых пород, разрушаемых вибрацией керноприемного устройства, повышение надежности и ресурса керноотборного снаряда за счет предотвращения выдавливания уплотненной пробкой керна изолирующей жидкости в полость буровых труб, снижения динамических нагрузок на подвесную опору вращения при бурении и отрыве колонны керна, демпфирования поперечных колебаний ротора винтового героторного гидравлического двигателя, а также за счет надежного удержания промасленной колонны керна устройством отделения керна от забоя в местах контакта керна с буровым раствором.The execution of the core sample in such a way that the adjustable suspension is made in the form of a threaded tubular element hermetically isolated from the upper part of the tubular body, through channels are made in the threaded tubular element for pumping drilling fluid through the cavity between the tubular body and the core receiver, limited in the lower part of the drilling crown, while the rotation support in the upper part of the core receiver is hermetically isolated from the cavity of the core receiver filled with an insulating liquid is equipped with an axial damper device and is made with through channels designed to pump through it part of the drilling fluid into the cavity between the tubular body and the core receiver, bounded in the lower part by the drill bit, and the diaphragm overlapping the core receiver cavity from the bottom is fixed above the core separation device from the bottom , provides increased reliability of the conservation of reservoir parameters of the core using an insulating fluid to prevent core contact with the drilling fluid, increasing the coefficient enta of core sampling with preservation of its properties, composition and structure under severe conditions, essentially for the selection of loose, fractured and other hard-to-recover rocks destroyed by vibration of the core receiving device, increasing the reliability and resource of the core sampling shell by preventing extrusion of the insulating liquid into the cavity by the sealed plug drill pipes, reducing dynamic loads on the pivot support while drilling and tearing the core string, damping the lateral vibrations of the rotor of a screw gyratory rotor avlicheskogo engine, and also due to securely hold the column an oily core device core compartment from the face of the core in places of contact with the drilling fluid.
Выполнение керноотборного снаряда таким образом, что регулируемая подвеска выполнена в виде резьбового трубчатого элемента, герметично изолированного от верхней части трубчатого корпуса, в резьбовом трубчатом элементе выполнены сквозные каналы, предназначенные для прокачки бурового раствора через полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, при этом опора вращения в верхней части керноприемника герметично изолирована от полости керноприемника, заполненной изолирующей жидкостью, снабжена осевым демпферным устройством, по существу, при помощи установленных с осевым натягом эластомерных кольцевых уплотнений, и выполнена с проточными каналами, предназначенными для прокачки через нее части бурового раствора в полость между трубчатым корпусом и керноприемником, ограниченную в нижней части буровой коронкой, обеспечивает демпфирование знакопеременных осевых нагрузок и вибраций при бурении и отрыве колонны керна, позволяет избежать механического контакта опорных колец подшипников, устраняет осевой люфт в подшипниках вследствие того, что шарики подшипников прижаты с обеих сторон через кольца упругими эластомерными кольцами, при этом не происходит разрушения подшипников, преимущественно вследствие "наклепа", обеспечивает снижение сил и моментов, действующих на подвеску керноприемника и устройство отделения керна от забоя, а также обеспечивает демпфирование поперечных колебаний ротора винтового многозаходного героторного гидравлического двигателя потоком буровой жидкости при давлении, например, 10…15 МПа, протекающей в кольцевой полости между внутренними стенками корпуса и трубами керноприемника с устройством отделения керна от забоя, для предотвращения его вращения относительно керна, обеспечивает стабилизацию ствола скважины, снижение нагрузок на компоновку низа бурильной колонны при вращении центраторов в стволе скважины, позволяет производить бурение с отбором керна наклонных и горизонтальных участков скважин в пределах 15…30 метров.The execution of the core sample in such a way that the adjustable suspension is made in the form of a threaded tubular element hermetically isolated from the upper part of the tubular body, through channels are made in the threaded tubular element for pumping drilling fluid through the cavity between the tubular body and the core receiver, limited in the lower part of the drilling crown, while the rotation support in the upper part of the core receiver is hermetically isolated from the cavity of the core receiver filled with an insulating liquid is equipped with an axial damper device, essentially using elastomeric ring seals installed with axial interference, and is made with flow channels designed to pump through it part of the drilling fluid into the cavity between the tubular body and the core receiver, bounded in the lower part by the drill bit, provides damping alternating axial loads and vibrations during drilling and tearing of the core string, avoids mechanical contact of the bearing support rings, eliminates axial play in the bearing due to the fact that the balls of bearings are pressed on both sides through the rings by elastic elastomeric rings, while there is no destruction of the bearings, mainly due to "hardening", it reduces the forces and moments acting on the pendant of the core receiver and the device for separating the core from the bottom, and also provides damping of transverse vibrations of the rotor of a screw multiple-pass gerotor hydraulic motor with a flow of drilling fluid at a pressure of, for example, 10 ... 15 MPa flowing in the annular cavity between the inner walls of the body and the core receiver pipes with the device for separating the core from the bottom, to prevent it from rotating relative to the core, provides stabilization of the wellbore, reduces stress on the layout of the bottom of the drill string when the centralizers rotate in the wellbore, and allows drilling with coring of inclined and horizontal sections of wells within 15 ... 30 meters.
Выполнение керноотборного снаряда таким образом, что диафрагма, герметично перекрывающая полость керноприемника от забоя, закреплена между нижней частью трубы керноприемника и верхней частью рычажного кернорвателя, размещенного в гильзе, соединенной с нижней частью трубы керноприемника, расстояние L от диафрагмы до нижнего торца цангового кернорвателя и внутренний диаметр До трубы керноприемника связаны соотношением: L=(2,5…3,5)До, диафрагма выполнена с кольцевой канавкой, направленной в сторону устройства отделения керна от забоя, при этом внутренний диаметр Д кольцевой канавки диафрагмы и внутренний диаметр До трубы керноприемника связаны соотношением: Д=(0,85…0,95)До, снижает вероятность заклинивания керна в процессе его поступления в керноотборный снаряд, повышает надежность захвата керна, исключает возможность выпадания пропитанного маслом керна из керноприемного устройства за счет закрепления керна цанговым и рычажным кернорвателями в месте контакта керна не пропитанного маслом, по существу, в месте контакта керна с буровым раствором.Performing a core sampling projectile in such a way that the diaphragm that hermetically covers the core receiver cavity from the bottom is fixed between the lower part of the core receiver pipe and the upper part of the core core explorer located in the sleeve connected to the lower part of the core receiver pipe, the distance L from the diaphragm to the lower end of the collet and the inner core the diameter D of the pipe core receiver are related by: L = (2,5 ... 3,5) of D, the diaphragm is formed with an annular groove directed towards the separation device from the face of the core, etc. the inner diameter D of the annular groove of the diaphragm and an inner diameter D of the pipe core receiver connected by the relation: R = (0.85 ... 0.95) of D, and decreases the jamming of the core during its admission to the core barrels, improves the reliability of core gripping precludes loss of the oil-impregnated core from the core receiving device by fixing the core with a collet and lever core explorer at the point of contact of the core not impregnated with oil, essentially at the point of contact of the core with the drilling fluid.
Ниже представлен лучший вариант керноотборного снаряда СК-172/100.800, используемого для отбора керна при бурении наклонных и горизонтальных участков нефтяной скважины винтовым героторным гидравлическим двигателем.Below is the best version of the core drill SK-172 / 100.800, used for coring when drilling inclined and horizontal sections of an oil well with a screw gerotor hydraulic motor.
На фиг.1 изображен керноотборный снаряд с керноприемником, устройствами отделения керна от забоя, опоры вращения, регулируемой подвески, а также с диафрагмой, переводниками, бурильной головкой и центраторами.Figure 1 shows a coring shell with a core receiver, devices for separating the core from the bottom, support of rotation, adjustable suspension, as well as with a diaphragm, adapters, a drill head and centralizers.
На фиг.2 изображено устройство отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового и рычажного кернорвателей.Figure 2 shows the device for separating the core from the bottom, made in the form of a collet and lever core detectors.
На фиг.3 изображено устройство опоры вращения керноприемника.Figure 3 shows the support device of rotation of the core receiver.
На фиг.4 изображено устройство регулируемой подвески керноприемника.Figure 4 shows a device for an adjustable suspension of a core receiver.
Керноотборный снаряд содержит корпус 1, выполненный из трубчатых модулей 2, 3, каждый из которых соединен резьбами 4, 5 с центраторами, соответственно 6 и 7, а также 7 и 8, верхняя часть 9 трубчатого корпуса 1 выполнена с резьбой 11 для соединения с центратором 6 и кольцевой канавкой 12 для захвата замком элеватора на буровой, а также содержит верхний переводник 13, соединенный резьбой с верхней частью 9 трубчатого корпуса 1, предназначенный для соединения со шпинделем 14 винтового многозаходного героторного гидравлического двигателя в компоновке низа бурильной колонны, нижний переводник 15, соединенный с нижней частью 16 трубчатого корпуса 1 резьбой 17, по существу, соединенный резьбой 17 с центратором 8, при этом через трубчатый корпус 1 прокачивается буровой раствор 18 под давлением, например, 10…15 МПа, а также содержит буровую коронку 19, соединенную с нижним переводником 15 резьбой 20, показано на фиг.1, 2.The coring shell includes a
Внутри трубчатого корпуса 1 расположен керноприемник 21, выполненный в виде труб 22, 23, 24, при этом трубы 22, 23 соединены резьбами 25, 26 с керноприемной муфтой 27, а трубы 24, 22 соединены между собой резьбой 26, показано на фиг.1.A
Керноприемник 21 содержит в верхней части 9 трубчатого корпуса 1 опору вращения 28 и регулируемую подвеску 29, в нижней части 16 трубчатого корпуса 1 керноприемник 21 содержит устройство 30 отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового кернорвателя 31, размещенного в башмаке 32, и рычажного кернорвателя 33, размещенного в гильзе 34, башмак 32 соединен резьбой 35 с гильзой 34, керноприемная муфта 36 соединена резьбой 37 с гильзой 34, при этом керноприемная муфта 36 соединена также резьбой 26 с нижней частью трубы 24 керноприемника 21, показано на фиг.1, 2.The
Керноотборный снаряд содержит нижний узел 38 герметизации, выполненный в виде диафрагмы 39, перекрывающей полость 40 керноприемника 21 от забоя 41, в опоре вращения 28 керноприемника 21 установлена резьбовая пробка 42 с уплотнительным кольцом 43, перекрывающая полость 40 керноприемника 21 от полости 44 трубчатого корпуса 1, при этом полость 40 керноприемника 21 между диафрагмой 39 и резьбовой пробкой 42 в опоре вращения 28 керноприемника 21 заполнена изолирующей жидкостью 45, например, отработанным моторным маслом SAE 10W-40, показано на фиг.1, 2, 3.The core sampling shell contains a
Регулируемая подвеска 29 керноприемника 21 выполнена в виде резьбового трубчатого элемента 46, герметично изолированного от верхней части 9 трубчатого корпуса 1 при помощи втулки 47 с уплотнителями 48, 49, в резьбовом трубчатом элементе 46 выполнены продольные сквозные каналы 50, предназначенные для прокачки бурового раствора 18 через полость 51 между трубчатым корпусом 1 и керноприемником 21, ограниченную в нижней части 16 трубчатого корпуса 1 буровой коронкой 19, на резьбовой части 52 резьбового трубчатого элемента 46 выполнены продольные пазы 53, заполненные смазкой, например, Р-416, а также размещена шлицевая втулка 54, установленная с возможностью перемещения в продольных пазах 53, и две резьбовые втулки 55, 56, установленные на резьбовой части 52 со стороны продольных сквозных каналов 50, показано на фиг.1, 4.The
Опора вращения 28 в верхней части 57 керноприемника 21 содержит гильзу 58 с резьбой 59 для соединения с резьбовым трубчатым элементом 46 регулируемой подвески 29, а также содержит ось 60 и центрирующий элемент 61, скрепленные резьбой 62, при этом ось 60 и центрирующий элемент 61 установлены внутри гильзы 58 с возможностью вращения, центрирующий элемент 61 выполнен с резьбой 25 для соединения с трубой 23 керноприемника 21, а на оси 60 установлена упорная втулка 63, при этом опора вращения 28 в верхней части 57 керноприемника 21 герметично изолирована от полости 40 керноприемника 21, заполненной изолирующей жидкостью 45, при помощи уплотнительного торца 64 упорной втулки 63 и уплотнительного торца 65 центрирующего элемента 61, а также при помощи клея 66, например, Loctite-243, нанесенного на уплотнительный торец 64 упорной втулки 63 и уплотнительный торец 65 центрирующего элемента, на кольцевой пояс 67 оси 60, а также в резьбовое соединение 62 оси 60 и центрирующего элемента 61, скрепленное с определенным моментом затяжки, показано на фиг.1, 3.The rotation support 28 in the
Опора вращения 28 в верхней части 57 керноприемника 21 снабжена осевым демпферным устройством, выполненным, по существу, в виде эластомерных колец 68, 69, двух рядов шариков 70, 71, размещенных в подшипниковых опорах 72, 73, 74, установленных внутри гильзы 58 на оси 60 и упорной втулке 63, при этом эластомерные кольца 68, 69 установлены с осевым натягом, например, 2,2±0,5 мм между торцами подшипниковых опор 72, 73, показано на фиг.1, 3.The rotation support 28 in the
Опора вращения 28 в верхней части 57 керноприемника 21 выполнена со сквозными (проточными) каналами 75, 76, 77, 78, 79, предназначенными для прокачки через нее части бурового раствора 18, составляющего, например, 9÷12% общего массового расхода, в полость 51 между трубчатым корпусом 1 и керноприемником 21, ограниченную в нижней части буровой коронкой 19, при этом упомянутая часть бурового раствора 18 прокачивается в радиальном от оси 81 опоры вращения 28 направлении 82 между шариками 70, размещенными в подшипниковых опорах 73, 74, установленных внутри гильзы 58 на оси 60 и упорной втулке 63, а также прокачивается в радиальном направлении 83 в направлении к оси 81 опоры вращения 28 между шариками 71, размещенными в подшипниковых опорах 73, 74, установленных внутри гильзы 58 на оси 60 и упорной втулке 63, показано на фиг.1, 3.The rotation support 28 in the
Диафрагма 39, перекрывающая полость 40 керноприемника 21 от забоя 41, закреплена выше устройства отделения керна от забоя 41, по существу, закреплена между нижней частью керноприемной муфты 36 - торцом 84 керноприемной муфты 36 и верхней частью рычажного кернорвателя 33, размещенного в гильзе 85, по существу, между торцом 86 гильзы 85, размещенной внутри гильзы 34, соединенной резьбой 37 с нижней частью керноприемной муфты 36, показано на фиг.1, 2, 3.The
Расстояние 87, L от диафрагмы 39 до нижнего торца 88 цангового кернорвателя 31 и внутренний диаметр 89, До трубы 22, 23, 24 керноприемника 21 связаны соотношением: L=(2,5…3,5)До, показано на фиг.1, 2.The distance 87, L from the
Диафрагма 39 выполнена с кольцевой канавкой 90, направленной в сторону устройства 30 отделения керна от забоя 41, при этом внутренний диаметр 91, Д кольцевой канавки 90 диафрагмы 39 и внутренний диаметр 89, До керноприемной муфты 36, равный внутреннему диаметру труб 22, 23, 24 керноприемника 21 связаны соотношением: Д=(0,85…0,95)До, показано на фиг.1, 2.The
Трубчатые модули 2, 3 корпуса 1, центраторы 6, 7, 8, трубы 22, 23 керноприемника 21 выполнены каждые между собой идентичными, показано на фиг.1.
В полости 40 труб 22, 23, 24 керноприемника 21 установлен керноотметчик 92 полноты извлечения керна, выполненный в виде крестообразной в поперечном сечении заглушки, показано на фиг.1.In the
Снаряд керноотборный СК-172/100.800 поставляют на буровую в виде сборочных модулей, содержащих: опору вращения 28, регулируемую подвеску 29, устройство 30 отделения керна от забоя, трубчатые модули 2, 3, центраторы 6, 7, 8, верхнюю часть 9 трубчатого корпуса 1, верхний переводник 13, нижний переводник 15, керноприемные трубы 22, 23, 24, керноотметчик 92, буровую коронку 19.The core sampling missile SK-172 / 100.800 is supplied to the rig in the form of assembly modules containing: a
Перед спуском в скважину на буровой установке производят сборку и подготовку керноотборного снаряда, для чего с помощью хомутов (слайдеров) и элеватора свинчивают нижний переводник 15 с центратором 8 по резьбе 17, свинчивают центратор 8 с трубчатым модулем 3 по резьбе 5, свинчивают трубчатый модуль 3 с центратором 7 по резьбе 4, свинчивают центратор 7 с трубчатым модулем 2 по резьбе 4, затем приподнимают элеватором за ребра центратора 6 упомянутую компоновку и свинчивают при помощи машинного ключа буровую коронку 19 по резьбе 20 с нижним переводником 15.Before lowering into the well at the drilling rig, the coring shell is assembled and prepared, for which, using clamps (sliders) and an elevator, the
Опускают упомянутую компоновку, содержащую центратор 6 с трубчатым модулем 2, центратор 7, трубчатый модуль 3, центратор 8, нижний переводник 15 и буровую коронку 19 в скважину и фиксируют хомутом на столе ротора, при этом резьбовая часть 11 центратора 6 расположена над столом ротора.The mentioned arrangement is lowered, comprising a
Производят сборку и подготовку модуля керноприемника 21: устанавливают на стол ротора устройство 30 отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового кернорвателя 31, размещенного в башмаке 32, и рычажного кернорвателя 33, размещенного в гильзе 34, на торец 86 гильзы 85 устанавливают диафрагму 39, устанавливают керноотметчик 92 полноты извлечения керна, выполненный в виде крестообразной в поперечном сечении заглушки, затем с помощью хомутов (слайдеров) и элеватора на буровой свинчивают керноприемную муфту 36, керноприемные трубы 24, 22 затем свинчивают керноприемную муфту 27 и керноприемную трубу 23.The
Полость 40 труб 22, 23, 24 керноприемника 21 заполняют на 85÷95% объема изолирующей жидкостью 45, например, отработанным моторным маслом SAE 10W-40,The
С помощью хомута и элеватора производят сборку опоры вращения 28 и устройства 30 отделения керна от забоя с керноприемной муфтой 27 и трубами 22, 23, при этом в опоре вращения 28 керноприемника 21 должна быть установлена резьбовая пробка 42.Using the clamp and the elevator, the rotation support 28 and the
Производят регулировку заданного осевого зазора между башмаком 32 кернорвателя цангового 21 и торцом расточки буровой головки 19, для чего поднимают керноотборный снаряд на элеваторе над столом ротора, производят затяжку резьбовых втулок 55, 56.The predetermined axial clearance is adjusted between the
С помощью хомута и элеватора производят сборку опоры вращения 28 и регулируемой подвески 29 на резьбе 59.With the help of a clamp and an elevator, the rotation support 28 and the
С помощью хомута и элеватора свинчивают керноотборный снаряд по резьбе 11 с верхней частью 9 трубчатого корпуса 1, верхним переводником 13 и шпинделем 14 многозаходного винтового героторного гидравлического двигателя.Using a clamp and an elevator, a coring shell is screwed in thread 11 with the
Керноотборный снаряд работает следующим образом. Бурение с отбором керна производят включив вращение винтового героторного гидравлического двигателя и скрепленного с ним керноотборного снаряда, с промывкой скважины буровым раствором 18, подаваемым под давлением 12 МПа, с поверхности на забой 41 скважины по колонне буровых труб.The coring shell works as follows. Drilling with coring is carried out by turning on a rotary screw gerotor hydraulic motor and a coring shell attached to it, flushing the well with a
Поток бурового раствора 18 прокачивается по колонне буровых труб, проходит через окна 50 резьбового трубчатого элемента 46, сообщающие полость 44 трубчатого корпуса 1 и буровых труб с полостью 51 между трубчатым корпусом 1 и керноприемником 21, ограниченную в нижней части 16 трубчатого корпуса 1 буровой коронкой 19, мимо полости 40 керноприемника 21, обеспечивает гидродинамическое демпфирование сил и моментов, действующих на опору вращения 28 керноприемника 21 и устройство 30 отделения керна от забоя, выполненное в виде цангового кернорвателя 31, размещенного в башмаке 32, и рычажного кернорвателя 33, размещенного в гильзе 34, а также обеспечивает гидродинамическое демпфирование поперечных колебаний ротора многозаходного винтового героторного гидравлического двигателя потоком буровой жидкости 18, протекающей в кольцевой полости 51 между внутренними стенками трубчатых модулей 2, 3, каждый из которых соединен резьбами 4, 5 с центраторами, соответственно 6 и 7, а также 7 и 8, и керноприемником 21, выполненным в виде труб 22, 23, 24, а также устройством 30 отделения керна от забоя, выполненным в виде цангового кернорвателя 31, размещенного в башмаке 32, и рычажного кернорвателя 33, размещенного в гильзе 34, предотвращая вращение керноприемника 21 и заклинивание его относительно керна.The
По мере выбуривания керна через керноприемное отверстие цангового кернорвателя 31 керн поступает в рычажный кернорватель 33, отжимает подпружиненные рычаги рычажного кернорвателя 33 и разрывает диафрагму 39.As the core is drilled through the core receiving hole of the
За счет того, что диафрагма 39 выполнена с кольцевой канавкой 90, направленной в сторону устройства 30 отделения керна от забоя 41, при этом внутренний диаметр 91, Д кольцевой канавки 90 диафрагмы 39 и внутренний диаметр 89, До керноприемной муфты 36, равный внутреннему диаметру труб 22, 23, 24 керноприемника 21 связаны соотношением: Д=(0,85…0,95)До обеспечивается герметизация керна, поступающего в полость 40 керноприемника 21, заполненную изолирующей жидкостью 45 - отработанным моторным маслом SAE 10W-40 по кольцевому пояску внутреннего диаметра 91, Д диафрагмы 39.Due to the fact that the
Изолирующая жидкость 45 - отработанное моторное масло SAE 10W-40 по мере выбуривания керна противотоком входящему в полость 40 керноприемника 21 керну выдавливается через кольцевой поясок внутреннего диаметра 91, Д диафрагмы 39 к забою 41 скважины.Insulating
Через опору вращения 28 в верхней части 57 керноприемника 21, выполненную со сквозными каналами 75, 76, 77, 78, 79, прокачивается часть бурового раствора 18, составляющая, например, 9÷12% общего массового расхода, в полость 51 между трубчатым корпусом 1 и керноприемником 21, ограниченную в нижней части буровой коронкой 19, при этом упомянутая часть бурового раствора 18 прокачивается в радиальном от оси 81 опоры вращения 28 направлении 82 между шариками 70, размещенными в подшипниковых опорах 73, 74, установленных внутри гильзы 58 на оси 60 и упорной втулке 63, а также прокачивается в радиальном направлении 83 в направлении к оси 81 опоры вращения 28 между шариками 71, размещенными в подшипниковых опорах 73, 74, установленных внутри гильзы 58 на оси 60 и упорной втулке 63, что обеспечивает повышение надежности сохранения пластовых параметров керна с использованием изолирующей жидкости для предотвращения контакта керна с буровым раствором, повышение коэффициента отбора керна с сохранением его свойств, состава и строения в тяжелых условиях, по существу, для отбора сыпучих, трещиноватых и других трудноизвлекаемых пород, разрушаемых вибрацией керноприемного устройства за счет возможности перенастройки керноотборного снаряда на забое скважины с "невращающегося" режима работы на вращающийся в момент отрыва керна, а также за счет снижения динамических нагрузок на подвесную опору при бурении и отрыве колонны керна.Through the support of rotation 28 in the upper part 57 of the core receiver 21, made with through channels 75, 76, 77, 78, 79, a portion of the drilling fluid 18, for example, 9–12% of the total mass flow, is pumped into the cavity 51 between the tubular body 1 and a core receiver 21, bounded in the lower part by a drill bit 19, while the said part of the drilling fluid 18 is pumped in a direction 82 radially from the axis of the rotation support axis 28 28 between the balls 70 located in the bearing supports 73, 74 mounted inside the sleeve 58 on the axis 60 and thrust sleeve 63, as well as rocking in the radial direction 83 in the direction of the axis 81 of the rotation support 28 between the balls 71 located in the bearing bearings 73, 74 installed inside the sleeve 58 on the axis 60 and the thrust sleeve 63, which improves the reliability of maintaining the core core parameters using an insulating fluid for prevent core contact with the drilling fluid, increase the core recovery coefficient while maintaining its properties, composition and structure under difficult conditions, essentially for the selection of loose, fractured and other difficult to recover rocks destroyed by vibration of the core receiving device due to the possibility of reconfiguring the core sample at the bottom of the well from the "non-rotating" operating mode to the one rotating when the core was torn off, as well as by reducing dynamic loads on the suspension support during drilling and tearing of the core string.
Опора вращения 28 в верхней части 57 керноприемника 21, снабженная осевым демпферным устройством, выполненным, по существу, в виде эластомерных колец 68, 69, двух рядов шариков 70, 71, размещенных в подшипниковых опорах 72, 73, 74, установленных внутри гильзы 58 на оси 60 и упорной втулке 63, при этом эластомерные кольца 68, 69 установлены с осевым натягом, например, 2,2±0,5 мм между торцами подшипниковых опор 72, 73, воспринимает знакопеременные осевые нагрузки и вибрации при бурении и отрыве колонны керна, исключая появление осевого люфта в подшипниках 70, 71, при этом не происходит разрушения подшипников, преимущественно, вследствие "наклепа".The
Бурение производят до проходки не более длины керноприемной полости 40 трубчатых секций 22, 23, 24 керноприемника 21, прекращают вращение керноотборного снаряда и подачу бурового раствора 18 на забой, после чего отрывом керноотборного снаряда от забоя 41 производят отделение керна от забоя 41 устройством 30 отделения керна от забоя 41 при помощи цангового кернорвателя 31, размещенного в башмаке 32, и рычажного кернорвателя 33, размещенного в гильзе 34. При этом установленные на осях рычаги кернорвателя 33, контактирующие с цилиндрической поверхностью, связанной с забоем колонны керна, внедряются в керн, а башмак 32 зажимает цангу кернорвателя 31, за счет чего производится отделение керна от забоя.Drilling is carried out until a core-receiving
После подъема керноотборного снаряда отсоединяют шпиндель многозаходного винтового героторного гидравлического двигателя, верхний переводник 13, верхнюю часть 9 трубчатого корпуса 1, снимают верхнюю часть 9 трубчатого корпуса 1, раскрепляя резьбы машинными ключами на буровой.After lifting the coring shell, the spindle of the multi-helical screw gerotor hydraulic motor is disconnected, the
Извлекают из корпуса 1 керноприемник 21, а затем извлекают керн до выпадания керноотметчика 92, выполненного в виде крестообразной в поперечном сечении заглушки.The
Пример 1.Example 1
На скважине №4245Р Родниковского месторождения (Сургутнефть) производился отбор керна при бурении горизонтальной скважины винтовым героторным гидравлическим двигателем.At well No. 425R of the Rodnikovsky field (Surgutneft), core sampling was performed while drilling a horizontal well with a screw gerotor hydraulic motor.
Рейс 1. КНБК: буровая головка 212,7/80 А38 №10311; СК-172/100.800 №7870; двигатель Д-195, 7/8 №8140; УБТ-178-26 м, ТБПВ 127-694 м, ЛБТ - остальное. Параметры бурового раствора: плотность 1,16 г/см3, УВ-36 с, РН-7, ДНС-86. Интервал бурения: 2780,5-2794,3 м. Режим бурения: Давление 11-15 МПа, осевая нагрузка 3-4 т, расход 30-32 л/с, время бурения 8 ч. Проходка 13,8 м. Средняя скорость 1,63 м/ч. Вынос керна 100%, первые и последние 0,5 м керна в буровом растворе, остальной керн в масле.
Керноотборный снаряд повышает надежность сохранения пластовых параметров керна с использованием изолирующей жидкости для предотвращения контакта керна с буровым раствором, повышает коэффициента отбора керна с сохранением его свойств, состава и строения в тяжелых условиях, по существу, для отбора сыпучих, трещиноватых и других трудноизвлекаемых пород, разрушаемых вибрацией керноприемного устройства, повышает надежность и ресурс керноотборного снаряда за счет предотвращения выдавливания уплотненной пробкой керна изолирующей жидкости в полость буровых труб, снижения динамических нагрузок на подвесную опору вращения при бурении и отрыве колонны керна, демпфирования поперечных колебаний ротора винтового героторного гидравлического двигателя, а также за счет надежного удержания промасленной колонны керна устройством отделения керна от забоя в местах контакта керна с буровым раствором.A core sample increases the reliability of maintaining reservoir parameters of the core using an insulating fluid to prevent core contact with the drilling fluid, increases the core selection coefficient while maintaining its properties, composition and structure under difficult conditions, essentially to select loose, fractured and other hard-to-recover rocks destroyed vibration of the core receiving device, increases the reliability and resource of the core sample due to the prevention of extrusion of the insulating liquid tee into the cavity of the drill pipe, reducing dynamic loads on the pivoting support during drilling and tearing of the core string, damping the lateral vibrations of the rotor of the screw gyratory hydraulic motor, and also due to the reliable holding of the oiled core string by the core separation device from the bottom in the places where the core comes into contact with the drilling fluid .
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012132365/03A RU2509867C1 (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Core extractor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012132365/03A RU2509867C1 (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Core extractor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012132365A RU2012132365A (en) | 2014-02-10 |
RU2509867C1 true RU2509867C1 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=50031763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012132365/03A RU2509867C1 (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Core extractor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509867C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619573C1 (en) * | 2015-11-24 | 2017-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Core extractor |
RU2621814C2 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Core barrel |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9828820B2 (en) | 2015-09-30 | 2017-11-28 | Aramco Services Company | Methods and apparatus for collecting and preserving core samples from a reservoir |
CN111485841B (en) * | 2020-04-21 | 2022-03-25 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | Coal mine underground long-distance fixed-point in-situ closed coring device and method |
CN113585997B (en) * | 2021-07-17 | 2024-06-25 | 巩建雨 | Controllable local hot-melt drill bit for drilling core by dry and wet drilling method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1490252A1 (en) * | 1986-04-16 | 1989-06-30 | Н.К.Зам тии и В.П.Рыболовлев | Sealed core-taking device |
US6089335A (en) * | 1998-12-16 | 2000-07-18 | Boart Longyear International Holdings, Inc. | Positive latch core barrel apparatus |
US6341656B1 (en) * | 1997-07-08 | 2002-01-29 | Dresser Industries, Inc. | Core barrel |
RU2280753C1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Core recovery tool |
RU2315851C2 (en) * | 2005-07-18 | 2008-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "Радиус-Сервис" | Core sampling tool |
RU2362002C1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Core sampler |
-
2012
- 2012-07-27 RU RU2012132365/03A patent/RU2509867C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1490252A1 (en) * | 1986-04-16 | 1989-06-30 | Н.К.Зам тии и В.П.Рыболовлев | Sealed core-taking device |
US6341656B1 (en) * | 1997-07-08 | 2002-01-29 | Dresser Industries, Inc. | Core barrel |
US6089335A (en) * | 1998-12-16 | 2000-07-18 | Boart Longyear International Holdings, Inc. | Positive latch core barrel apparatus |
RU2280753C1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Core recovery tool |
RU2315851C2 (en) * | 2005-07-18 | 2008-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "Радиус-Сервис" | Core sampling tool |
RU2362002C1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Core sampler |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619573C1 (en) * | 2015-11-24 | 2017-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Core extractor |
RU2621814C2 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Core barrel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012132365A (en) | 2014-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2509867C1 (en) | Core extractor | |
CN104603393B (en) | Expandable liner hanger and application method | |
CN102619484B (en) | Well wall coring while drilling tool | |
CN102597413B (en) | Hydraulically locking stabilizer | |
CN101512099A (en) | A top drive apparatus for drilling a bore hole | |
CN102725475A (en) | Shock reduction tool for a downhole electronics package | |
RU2362002C1 (en) | Core sampler | |
EP2470748A2 (en) | Methods and apparatus for manipulating and driving casing | |
CN103573211A (en) | Composite bridge plug and central tube thereof | |
CN105705720A (en) | Shock tool for drillstring | |
US4655479A (en) | Pre-set torque limiter sub | |
CN104929552A (en) | Torque Anchor, System for Pumping and Rotation Prevention, and Pumping Installation Equipped with Such a Torque Anchor | |
CN103775013A (en) | Differential type air-drilling coring device and differential type air-drilling coring method | |
WO2016105379A1 (en) | Securing mechanism for rotary assembly wear sleeves | |
CN103982134A (en) | Reverse circulation drilling tool | |
CN203515462U (en) | Composite bridge plug and central pipe thereof | |
US10844662B2 (en) | Mud-lubricated bearing assembly with lower seal | |
RU2315851C2 (en) | Core sampling tool | |
RU2049220C1 (en) | Core barrel | |
CN213360064U (en) | Coring tool | |
RU2619573C1 (en) | Core extractor | |
CN108533189B (en) | A kind of coiled tubing tubing string hydraulic fracture device | |
CN111749643B (en) | Integrated drillable squeezing bridge plug | |
EP0121669B1 (en) | Compensation device for insertion in a drill string for deep-well drilling tools | |
RU2252307C1 (en) | Core extracting body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200728 |