RU2629179C1 - Drilling bit for core sampling device for isolated core sampling - Google Patents
Drilling bit for core sampling device for isolated core sampling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629179C1 RU2629179C1 RU2016125615A RU2016125615A RU2629179C1 RU 2629179 C1 RU2629179 C1 RU 2629179C1 RU 2016125615 A RU2016125615 A RU 2016125615A RU 2016125615 A RU2016125615 A RU 2016125615A RU 2629179 C1 RU2629179 C1 RU 2629179C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- diameter
- drilling bit
- drilled
- burgole
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title abstract description 41
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 10
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 3
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 description 2
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 101100441413 Caenorhabditis elegans cup-15 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/48—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
- E21B25/08—Coating, freezing, consolidating cores; Recovering uncontaminated cores or cores at formation pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента для бурения скважин, а именно к бурголовкам к керноотборному снаряду для отбора изолированного керна, поровое пространство которого в процессе бурения изолируется от контакта с буровым раствором как в процессе бурения, так и при подъеме на поверхность, чем минимизируется величина проникновения фильтрата бурового раствора на водной основе (далее - РВО) в периферию колонки керна. Благодаря этому повышается информативная ценность керна, поскольку в его центральной зоне может сохраняться один из важных параметров флюидонасыщения, а именно коэффициент остаточной водонасыщенности (далее - Ков), используемый при подсчете запасов нефти и газа.The invention relates to the field of a rock cutting tool for drilling wells, namely to burglars to a core sampler for selecting an isolated core, the pore space of which during drilling is isolated from contact with the drilling fluid both during drilling and when rising to the surface, thereby minimizing penetration water-based mud filtrate (hereinafter referred to as PBO) to the periphery of the core column. This increases the informative value of the core, since one of the important parameters of fluid saturation, namely, the coefficient of residual water saturation (hereinafter referred to as Kov), used in calculating oil and gas reserves, can be saved in its central zone.
Известна кольцевая буровая коронка (Патент РФ №2078899, МПК Е21В 10/60, опубликовано 10.05.1997), выбранная в качестве аналога и содержащаяKnown annular drill bit (RF Patent No. 2078899,
- полый корпус с наружными и торцевыми лопастями, в которых закреплены скважино- и кернообразующие резцы,- a hollow body with outer and end blades in which borehole and core-forming cutters are fixed,
- резьбу, выполненную в верхней части корпуса для соединения с корпусом керноотборного снаряда,- a thread made in the upper part of the body for connection with the body of the coring shell,
- промывочные отверстия, выполненные в теле корпуса буровой коронки и выходящие из полости корпуса в его торцевые канавки, расположенные между лопастями,- flushing holes made in the body of the body of the drill bit and exiting from the cavity of the body into its end grooves located between the blades,
- центральное керноприемное отверстие, выполненное в нижней части корпуса буровой коронки,- a central core receiving hole made in the lower part of the drill bit body,
- кольцевую канавку, выполненную в корпусе буровой коронки концентрично керноприемному отверстию,- an annular groove made in the body of the drill bit concentric with the core receiving hole,
- в которой с зазором относительно стенок и дна канавки установлена нижняя кромка корпуса кернорвателя керноприемника керноотборного снаряда,- in which with a gap relative to the walls and the bottom of the groove, the lower edge of the core core body of the core receiver of the core sampling shell is installed,
- при этом верхний ряд кернообразующих резцов при вращении описывает окружность, диаметр которой равен диаметру выбуриваемого керна.- the upper row of core-forming cutters during rotation describes a circle whose diameter is equal to the diameter of the core being drilled.
Известная буровая коронка не обеспечивает надежной изоляции керна от контакта с РВО и проникновения его фильтрата в периферию колонки керна, поскольку часть бурового раствора в количестве не менее 5…10% от расхода попадает через зазор между кольцевой канавкой и нижней кромкой корпуса кернорвателя в керноприемное отверстие противотоком уже выбуренному керну, омывая его периферию и фильтруясь в его поровое пространство, что снижает информативную ценность керна, поскольку в поровом пространстве произойдет необратимый процесс искажения пластового параметра Ков, минерализации и химического состава остаточной воды, что снизит качество керна.The known drill bit does not provide reliable isolation of the core from contact with the PBO and penetration of its filtrate into the periphery of the core column, since part of the drilling fluid in an amount of at least 5 ... 10% of the flow rate passes through the gap between the annular groove and the lower edge of the core core body into the core intake hole counterflow already drilled core, washing its periphery and filtering into its pore space, which reduces the informative value of the core, since an irreversible process of distortion will occur in the pore space lasting parameter Cove, mineralization and chemical composition of residual water, which will reduce the quality of the core.
Кроме того, фильтруясь в керн, буровой раствор будет осаждать на периферии колонки керна свою твердую фазу, образуя глинистую корку на его наружной поверхности, что приведет к увеличению диаметра керна и может способствовать заклиниванию керна в керноприемнике, поскольку радиальные зазоры между его внутренней стенкой и наружной поверхностью керна ограничены величиной 1…2 мм. Последующее набухание глинистой корки по мере перемещения колонки керна в керноприемник в процессе продолжения рейса бурения еще более увеличит диаметр керна, и вероятность заклинивания керна увеличится, что может привести либо к бурению сплошным забоем и перетиранию с разрушением выбуриваемого керна и его потере, либо к необходимости прерывания процесса бурения и незапланированному подъему керноотборного снаряда, что увеличит непроизводительные временные затраты.In addition, filtering into the core, the drilling fluid will precipitate its solid phase on the periphery of the core column, forming a clay crust on its outer surface, which will lead to an increase in core diameter and may contribute to core jamming in the core receiver, since the radial gaps between its inner wall and the outer the core surface is limited to 1 ... 2 mm. Subsequent swelling of the clay cake as the core column moves to the core receiver during the continuation of the drilling flight will increase the core diameter even more, and the likelihood of core sticking will increase, which can either lead to a continuous bottom hole and grinding due to destruction of the drill core and its loss, or to the need to interrupt the drilling process and the unplanned lifting of the coring shell, which will increase unproductive time costs.
Совокупность перечисленных обстоятельств существенно снижает информативную ценность керна, отобранного известной буровой коронкой, а также увеличивает вероятность потери керна и повышения непроизводительных временных затрат.The combination of these circumstances significantly reduces the informative value of the core selected by the well-known drill bit, and also increases the likelihood of core loss and increased overhead time.
Известна бурголовка керноотборного снаряда (Патент РФ №2252307, МПК Е21В 25/08, опубликовано: 20.05.2005 и см. Приложение 1 «Схемное решение керноотборного снаряда для отбора изолированного керна конструкции НПП «СибБурмаш» по патенту РФ №2252307»), выбранная в качестве прототипа и содержащаяKnown burgole head of a coring shell (RF Patent No. 2252307, IPC ЕВВ 25/08, published: 05/20/2005 and see
- полый корпус с наружными и торцевыми лопастями, в которых закреплены скважино- и кернообразующие резцы,- a hollow body with outer and end blades in which borehole and core-forming cutters are fixed,
- резьбу, выполненную в верхней части корпуса для соединения с корпусом керноотборного снаряда,- a thread made in the upper part of the body for connection with the body of the coring shell,
- промывочные отверстия, выполненные в теле корпуса бурголовки и выходящие из полости корпуса в его торцевые канавки, расположенные между лопастями,- flushing holes made in the body of the burgole head housing and extending from the body cavity into its end grooves located between the blades,
- центральное керноприемное отверстие, выполненное в нижней части корпуса бурголовки,- a central core-receiving hole made in the lower part of the body of the burgole head,
- выполненную концентрично над керноприемным отверстием цилиндрическую расточку, с которой подвижно взаимодействует соединенный с корпусом кернорвателя керноприемника керноотборного снаряда стакан, в кольцевых канавках которого установлены разрезные уплотнительные кольца, выполненные из упругодеформируемого металла,- a cylindrical bore made concentrically above the core-receiving hole, with which a glass is connected movably connected to the core-bore of the core-receiver of the core-pick-up projectile, in the ring grooves of which are split sealing rings made of elastically deformable metal,
- при этом наиболее близко расположенные к центру вращения кернообразующие резцы при вращении описывают окружность, диаметр которой равен диаметру выбуриваемого керна.- in this case, core-forming cutters closest to the center of rotation describe rotation of a circle with a diameter equal to the diameter of the core being drilled.
Благодаря тому, что уплотнительные кольца герметично перекрывают кольцевой зазор в контакте расточки известной бурголовки и стакана буровой раствор поступает на забой скважины только через промывочные отверстия бурголовки, не контактируя в керноприемном отверстии с выбуриваемым керном, что не обеспечивается аналогом. Контакт керна с буровым раствором происходит только на участке от торца известной бурголовки до входа в керноприемное отверстие, поскольку выше его полость керноприемника заполнена безводным изолирующим агентом, который вытесняемый керном, поступающим в керноприемник, противотоком будет омывать выбуриваемый керн уже на входе в керноприемное отверстие бурголовки, изолируя его с этого момента на все время процесса дальнейшего бурения и подъема на поверхность от контакта с буровым раствором. Этому также способствует и плотность изолирующего агента, которая меньше плотности бурового раствора, и, следовательно, не позволяет ему самопроизвольно изливаться из керноприемника.Due to the fact that the sealing rings hermetically overlap the annular gap in the contact between the bore of the known burgole and the glass, the drilling fluid enters the bottom of the well only through the bore holes of the burgole head, without contacting the core being drilled in the core receiving hole, which is not provided by the analogue. The core contact with the drilling fluid occurs only in the area from the end of the known burgole head to the entrance to the core receiver hole, because above its core receiver cavity is filled with an anhydrous isolating agent, which is displaced by the core entering the core receiver, it will wash the core being drilled by the core already at the entrance to the core receiver hole isolating it from this moment on for the entire process of further drilling and lifting to the surface from contact with the drilling fluid. This also contributes to the density of the insulating agent, which is less than the density of the drilling fluid, and therefore does not allow it to spontaneously pour out of the core receiver.
Но даже непродолжительное время контакта керна с буровым раствором позволяет фильтрату последнего проникнуть в периферию колонки керна, особенно если он представлен достаточно проницаемыми и пористыми породами (см. фото в Приложении 2). Учитывая, что время бурения с отбором керна в необходимом интервале и последующего подъема выбуренного керна со снарядом на поверхность исчисляется десятками часов, в результате диффузионно-капиллярного обмена между периферией керна, «загрязненной» фильтратом РВО, и его сердцевиной в центральной части колонки керна может произойти необратимый процесс искажения пластового параметра Ков, минерализации и химического состава остаточной воды, что снизит качество керна.But even a short core contact time with the drilling fluid allows the filtrate of the latter to penetrate into the periphery of the core column, especially if it is represented by sufficiently permeable and porous rocks (see photo in Appendix 2). Considering that the time of drilling with core sampling in the required interval and the subsequent lifting of the drilled core with a shell to the surface is estimated to be tens of hours, as a result of diffusion-capillary exchange between the core periphery “contaminated” with PBO filtrate and its core in the central part of the core column irreversible process of distortion of the reservoir parameter Cove, mineralization and chemical composition of residual water, which will reduce the quality of the core.
Кроме того, в процессе бурения с отбором керна, например, в течение 10-ти часов, с частотой вращения корпуса керноотборного снаряда с бурголовкой, равной 100 об/мин, при неподвижном относительно выбуриваемого керна керноприемнике, для чего он оборудован подвесной опорой на подшипниках, бурголовка совершит относительно неподвижного стакана и его уплотнительных колец 60 тысяч оборотов, а суммарная длина контакта взаимного трения вращающейся расточки с неподвижными уплотнительными кольцами при керне диаметром 100 мм составит за это время не менее 21 тысячи метров. Учитывая, что твердость разрезных уплотнительных колец, выполненных из термообработанного металла и обладающих пружинными свойствами, как правило, намного выше твердости металла, из которого выполнен корпус бурголовки, в зоне контакта этих колец с вращающейся цилиндрической расточкой ввиду абразивного износа будут образовываться выработки в виде кольцевых канавок. Этому будет способствовать также и то, что этот контакт происходит в среде, заполненной циркулирующим буровым раствором, содержащим твердую глинистую фазу, а также неудаленные при очистке бурового раствора микрочастицы шлама, содержащие песок. Как следствие, разрезные уплотнительные кольца, благодаря пружинным свойствам, будут расширяться, при этом увеличивая зазоры в местах разрезов, в результате чего некоторый объем бурового раствора будет проникать через эти зазоры противотоком навстречу выбуриваемому керну, фильтруясь в периферию колонки керна и увеличивая глубину «загрязненной» зоны.In addition, during drilling with coring, for example, for 10 hours, with a rotational speed of the coring shell with a burgole head equal to 100 rpm, while the core receiver is stationary relative to the core being drilled, for which it is equipped with an outboard bearing on bearings, the burgolovka will make 60 thousand revolutions with respect to the stationary cup and its sealing rings, and the total contact length of the mutual friction of the rotating bore with the stationary sealing rings with a core with a diameter of 100 mm will be at least its 21 thousand meters. Considering that the hardness of split sealing rings made of heat-treated metal and having spring properties is, as a rule, much higher than the hardness of the metal of which the burl head housing is made, in the contact zone of these rings with a rotating cylindrical bore, workings in the form of ring grooves will form due to abrasive wear . This will also be facilitated by the fact that this contact occurs in a medium filled with a circulating drilling fluid containing a solid clay phase, as well as sludge microparticles not removed during the cleaning of the drilling fluid containing sand. As a result, split sealing rings, due to the spring properties, will expand, while increasing the gaps in the places of cuts, as a result of which a certain volume of drilling fluid will penetrate through these gaps in countercurrent towards the drill core, filtering into the periphery of the core column and increasing the depth of the “contaminated” zones.
Поскольку основной целью отбора изолированного керна является получение керна с сохраненной остаточной водонасыщенностью, а износ цилиндрической расточки известной бурголовки влечет за собой контакт керна с буровым раствором и его дополнительную фильтрацию в поровое пространство, информативная ценность и качество керна будут снижены. Поэтому бурголовку с образовавшимися кольцевыми канавками в цилиндрической расточке необходимо будет заменить на новую, несмотря на то, что, например, износ ее вооружения, т.е. породоразрушающих резцов, не достиг предельного состояния. Таким образом, к недостаткам известной бурголовки следует отнести ее низкую эксплуатационную долговечность.Since the main purpose of isolation core sampling is to obtain a core with retained residual water saturation, and the wear of a cylindrical bore of a known burgole head entails contact of the core with the drilling fluid and its additional filtration into the pore space, the informative value and quality of the core will be reduced. Therefore, a burgolovka with formed annular grooves in a cylindrical bore will need to be replaced with a new one, despite the fact that, for example, wear of its weapons, i.e. rock cutting incisors, has not reached the limit state. Thus, the disadvantages of the well-known burgolovki should include its low operational durability.
Совокупность перечисленных обстоятельств будет снижать информативную ценность и качество керна, отобранного известной бурголовкой, а также ее эксплуатационную долговечность.The combination of these circumstances will reduce the informative value and quality of the core selected by the well-known burgolovka, as well as its operational durability.
Задачей изобретения является создание технического решения бурголовки к керноотборному снаряду для отбора изолированного керна, лишенной перечисленных недостатков.The objective of the invention is to provide a technical solution to the burgole head for a coring shell for selecting an isolated core devoid of the above disadvantages.
Техническим результатом решения этой задачи является повышение качества керна, отобранного заявляемой бурголовкой к керноотборному снаряду для отбора изолированного керна, и повышение ее эксплуатационной долговечности.The technical result of solving this problem is to improve the quality of the core selected by the inventive burgole head to a core sample for selecting an isolated core, and to increase its operational durability.
Для обеспечения этого результата известная бурголовка, содержащаяTo ensure this result, a well-known burgolovka containing
- полый корпус с наружными и торцевыми лопастями, в которых закреплены скважино- и кернообразующие резцы,- a hollow body with outer and end blades in which borehole and core-forming cutters are fixed,
- резьбу, выполненную в верхней части корпуса для соединения с корпусом керноотборного снаряда,- a thread made in the upper part of the body for connection with the body of the coring shell,
- промывочные отверстия, выполненные в теле корпуса бурголовки и выходящие из полости корпуса в его торцевые канавки глубиной Z, расположенные между торцевыми лопастями,- flushing holes made in the body of the burgole head housing and exiting from the body cavity into its end grooves of depth Z located between the end blades,
- центральное керноприемное отверстие, выполненное в нижней части корпуса бурголовки,- a central core-receiving hole made in the lower part of the body of the burgole head,
- выполненную концентрично над керноприемным отверстием цилиндрическую расточку,- made cylindrical bore concentrically above the core receiving hole,
- соединенный с корпусом узла отделения керна стакан, в кольцевых канавках которого установлены разрезные уплотнительные кольца, выполненные из упругодеформируемого металла.- a glass connected to the body of the core separation unit, in the annular grooves of which are split sealing rings made of elastically deformable metal.
СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮACCORDING TO THE INVENTION
- дополнительно содержит металлическую втулку, неподвижно закрепленную в цилиндрической расточке и взаимодействующую с установленным в ней стаканом, при этом твердость материала втулки соответствует твердости материала разрезных уплотнительных колец,- additionally contains a metal sleeve fixedly mounted in a cylindrical bore and interacting with the glass installed in it, while the hardness of the material of the sleeve corresponds to the hardness of the material of the split o-rings,
- кернообразующие резцы, закрепленные в торцевых лопастях, при вращении бурголовки описывают окружность, диаметр D1 которой больше диаметра Dк выбуриваемого керна на 5…10 мм,- core-forming incisors fixed in the end blades, while rotating the burgole head, describe a circle whose diameter D 1 is greater than the diameter Dk of the core being drilled by 5 ... 10 mm,
- в керноприемном отверстии выше торцевых канавок дополнительно неподвижно установлены финишные кернообразующие резцы, которые при вращении бурголовки описывают окружность с диаметром, равным диаметру Dк выбуриваемого керна.- in the core-receiving hole above the end grooves, additional core-forming cutters are additionally fixed, which during rotation of the burgole head describe a circle with a diameter equal to the diameter Dk of the core being drilled.
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
- на фиг. 1 изображена заявляемая бурголовка в исходном положении;- in FIG. 1 shows the inventive burgolovka in its original position;
- на фиг. 2 изображена заявляемая бурголовка в рабочем положении.- in FIG. 2 shows the inventive burgolovka in working position.
Заявляемая бурголовка к керноотборному снаряду для отбора изолированного керна (фиг. 1) содержит полый корпус 1 с наружными 2 и торцевыми 3 лопастями, в которых закреплены скважинообразующие 4 и кернообразующие 5 резцы. В верхней части корпуса 1 выполнена резьба 6 для соединения с корпусом 7 керноотборного снаряда. В теле корпуса 1 бурголовки выполнены промывочные отверстия 8 для циркуляции бурового раствора, выходящие из полости 9 корпуса 1 в его торцевые канавки 10 глубиной Z, расположенные между торцевыми 3 лопастями. Центральное керноприемное отверстие 11 выполнено в нижней части корпуса 1, а концентрично над керноприемным отверстием 11 выполнена цилиндрическая расточка 12, в которой неподвижно (например, методом запрессовки) закреплена металлическая втулка 13.The inventive burgole head to a coring shell for sampling an isolated core (Fig. 1) contains a
Неподвижный, соединенный с корпусом 14 узла отделения керна стакан 15 с установленными в его кольцевых канавках 16 разрезными уплотнительными кольцами 17, выполненными из упругодеформируемого металла, установлен во втулке 13, твердость материала которой соответствует твердости материала разрезных уплотнительных колец 17. Стакан 15 с нижнего торца герметично закрыт разрывной диафрагмой 18, предотвращающей вытекание изолирующего агента 19 при его заполнении из керноприемника (не показан) в процессе сборки керноотборного снаряда на поверхности перед его спуском в скважину.A fixed
Кернообразующие резцы 5, закрепленные в лопастях 3, при вращении бурголовки описывают окружность, диаметр D1 которой больше диаметра Dк выбуриваемого керна 20 (фиг. 2) на 5…10 мм. Тем самым по периферии выбуриваемого керна 20 на номинальном диаметре Dк образуется кольцевой припуск величиной А, равной 2,5…5 мм (фиг. 2), который затем при поступлении выбуриваемого керна 20 в керноприемное отверстие 11 удаляется финишными кернообразующими резцами 21, неподвижно установленными в керноприемном отверстии 11 выше торцевых канавок 10 и описывающими при вращении бурголовки окружность с диаметром, равным диаметру Dк выбуриваемого керна 20.Core-forming
Заявляемая бурголовка к керноотборному снаряду для отбора изолированного керна работает следующим образом.The inventive burgole head to the core for the selection of an isolated core works as follows.
Перед спуском в скважину бурголовку (фиг. 1.) при сборке на поверхности свинчивают с корпусом 7 керноотборного снаряда. Снаряд устанавливают на устье в клиньях ротора (не показаны) и в него устанавливают керноприемник (не показан), с нижней частью которого в виде корпуса 14 соединяется стакан 15 с установленными в его кольцевых канавках 16 разрезными уплотнительными кольцами 17 и герметично соединенной с его нижним торцом разрывной диафрагмой 18, после чего полость керноприемника заполняют изолирующим агентом 19, плотность которого меньше плотности бурового раствора, что предотвращает самопроизвольный излив агента 19 в скважине из керноприемника после разрыва диафрагмы 18. При установке керноприемника в корпус 7 стакан 15 заходит в расточку втулки 13. При этом кольца 17, упруго деформируясь, сжимаются, уменьшая зазоры в местах разрезов, и также вместе со стаканом 15 заходят в расточку втулки 13, герметично отделяя полость 9 корпуса 1 от полости керноприемного отверстия 11. Тем самым предотвращается переток бурового раствора из полости 9 навстречу выбуриваемому керну 20.Before lowering into the well, the burgolovka (Fig. 1.), when assembled on the surface, is screwed with the
После сборки керноотборный снаряд с заявляемой бурголовкой на колонне бурильных труб (не показаны) спускают в скважину, включают промывку с циркуляцией бурового раствора через снаряд, полость 9 корпуса 1 бурголовки и промывочные отверстия 8 на забой скважины (не показана) и вращение снаряда с заявляемой бурголовкой. При подаче нагрузки начинается процесс бурения с отбором керна 20 (фиг. 2). При этом скважинообразующие резцы 4 формируют ствол скважины, а кернообразующие резцы 5 обуривают керн 20, оставляя на нем кольцевой припуск величиной А, равной 2,5…5 мм (фиг. 2), который затем при поступлении выбуриваемого керна 20 в керноприемное отверстие 11 удаляется финишными кернообразующими резцами 21, неподвижно установленными в керноприемном отверстии 11 выше торцевых канавок 10 и описывающими при вращении бурголовки окружность с диаметром, равным диаметру Dк выбуриваемого керна 20.After assembly, a core sampling projectile with the inventive burgole on a drill pipe string (not shown) is lowered into the well, include flushing with circulation of the drilling fluid through the projectile,
После разрыва диафрагмы 18 выбуриваемым керном 20 и его поступления в керноприемник вытесняемый изолирующий агент 19 циркулирует вниз противотоком поступающему керну 20, заполняет зазоры между последним и стенками керноприемного отверстия 11 и вымывается в скважину, предотвращая поступление бурового раствора выше торцевых канавок 10. Финишные резцы 21 срезают «загрязненный» фильтратом припуск А в зоне, заполненной только безводным изолирующим агентом 19 в отсутствии бурового раствора, в результате чего в керноприемник поступает керн 20, в периферии которого отсутствует фильтрат РВО. Это обстоятельство исключает диффузионно-капилярный обмен между периферией и сердцевиной колонки керна 20 в процессе дальнейшего бурения на длину рейса и подъема на поверхность, благодаря чему повышается информативная ценность керна 20, поскольку в его центральной зоне будет сохраняться пластовое значение коэффициента остаточной водонасыщенности Ков.After rupture of the
Незначительное количество шлама, образовавшегося при срезе припуска А, будет вымываться в скважину из керноприемного отверстия 11 изолирующим агентом 19, вытесняемым из керноприемника поступающим керном 20.An insignificant amount of sludge formed during the cut of the allowance A will be washed into the well from the
В процессе бурения с отбором керна 20 заявляемая бурголовка совершит десятки тысяч оборотов относительно неподвижного стакана 15 и его уплотнительных колец 17, осуществляя процесс трения между кольцами 17 и втулкой 13, однако, благодаря тому, что твердость материалов этих деталей равна, интенсивного абразивного износа втулки 13 в зоне ее контакта с кольцами 17 происходить не будет, что исключит образование во втулке 13 выработок в виде кольцевых канавок в зоне контакта и предотвратит расширение упругодеформируемых уплотнительных колец 17 с увеличением зазоров в местах разрезов. Тем самым исключается переток некоторой части бурового раствора из полости 9 корпуса 1 в полость керноприемного отверстия 11 и возможная фильтрация РВО в керн 20, чем повышается информативная ценность керна 20, поскольку в его центральной зоне будет сохраняться пластовое значение коэффициента остаточной водонасыщенности Ков.During drilling with
Одновременно с этим будет повышена эксплуатационная долговечность заявляемой бурголовки, поскольку отсутствие износа в месте контакта уплотнительных колец 17 с втулкой 13 исключит переток бурового раствора, керн 20 не будет «загрязнен» его фильтратом, качество керна 20 будет сохранено и, следовательно, будет отсутствовать отбраковка заявляемой бурголовки ввиду износа и замены ее на новую.At the same time, the operational life of the inventive burgole head will be increased, since the absence of wear at the point of contact of the sealing rings 17 with the
Таким образом, совокупность отличительных признаков заявляемой бурголовки обеспечивает повышение качества отобранного керна 20 и ее эксплуатационную долговечность по сравнению с аналогом и прототипом благодаря тому, что:Thus, the set of distinctive features of the inventive burgolovki provides an increase in the quality of the selected
- кернообразующие резцы 5, закрепленные в лопастях 3, при вращении бурголовки описывают окружность, диаметр D1 которой больше диаметра Dк выбуриваемого керна 20 на 5…10 мм. За счет этого фильтрат РВО успеет проникнуть в периферию колонки керна 20 только на величину этого припуска, не загрязняя керн 20 номинального диаметра;- core-forming
- заявляемая бурголовка содержит дополнительные финишные кернообразующие резцы 21, которые при вращении бурголовки описывают окружность с диаметром, равным диаметру Dк выбуриваемого керна 20, и неподвижно установлены в керноприемном отверстии 11 выше торцевых канавок 10, где отсутствует контакт керна 20 с буровым раствором, поскольку полость керноприемного отверстия 11 до торцевых канавок 10 бурголовки заполнена изолирующим агентом 19, исключающим попадание бурового раствора в зону керноприемного отверстия 11;- the inventive burgole head contains additional finishing core-forming
- дополнительно содержит металлическую втулку 13, неподвижно закрепленную в цилиндрической расточке 12 и взаимодействующую с установленным в ней стаканом 15, при этом твердость материала втулки 13 соответствует твердости материала разрезных уплотнительных колец 17. Тем самым исключается износ втулки 13 и образование в ней выработок в виде кольцевых канавок, что предотвратит расширение упругодеформируемых уплотнительных колец 17 с увеличением зазоров в местах разрезов. Благодаря этому исключается переток некоторой части бурового раствора из полости 9 корпуса 1 в полость керноприемного отверстия 11 и возможная фильтрация РВО в керн 20;- additionally contains a
- отсутствие износа втулки 13 увеличивает эксплуатационную долговечность заявляемой бурголовки, поскольку не требует ее замены.- the absence of wear of the
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125615A RU2629179C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Drilling bit for core sampling device for isolated core sampling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125615A RU2629179C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Drilling bit for core sampling device for isolated core sampling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2629179C1 true RU2629179C1 (en) | 2017-08-25 |
Family
ID=59744807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016125615A RU2629179C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Drilling bit for core sampling device for isolated core sampling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2629179C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4598777A (en) * | 1983-07-13 | 1986-07-08 | Diamond Oil Well Drilling Company | Method and apparatus for preventing contamination of a coring sponge |
| US4981183A (en) * | 1988-07-06 | 1991-01-01 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus for taking core samples |
| RU2017926C1 (en) * | 1990-06-07 | 1994-08-15 | Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения | Core drilling bit |
| RU2078899C1 (en) * | 1991-08-28 | 1997-05-10 | Баройд Текнолоджи, Инк. | Circular drill bit |
| RU2252307C1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-05-20 | Сибирское научно-производственное предприятие бурового машиностроения (ЗАО НПП "СибБурМаш") | Core extracting body |
-
2016
- 2016-06-27 RU RU2016125615A patent/RU2629179C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4598777A (en) * | 1983-07-13 | 1986-07-08 | Diamond Oil Well Drilling Company | Method and apparatus for preventing contamination of a coring sponge |
| US4981183A (en) * | 1988-07-06 | 1991-01-01 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus for taking core samples |
| RU2017926C1 (en) * | 1990-06-07 | 1994-08-15 | Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения | Core drilling bit |
| RU2078899C1 (en) * | 1991-08-28 | 1997-05-10 | Баройд Текнолоджи, Инк. | Circular drill bit |
| RU2252307C1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-05-20 | Сибирское научно-производственное предприятие бурового машиностроения (ЗАО НПП "СибБурМаш") | Core extracting body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6551001B2 (en) | Float valve sub | |
| RU2362002C1 (en) | Core sampler | |
| WO1990000216A1 (en) | A device for drilling in and/or lining holes in earth | |
| RU2386775C1 (en) | Method of conduction, fixation and development of multidirectional well | |
| RU2297513C1 (en) | Core sampling tool | |
| RU2393320C1 (en) | Slim hole well construction method | |
| RU156923U1 (en) | Casing Drilling Chisel | |
| US4705117A (en) | Method and apparatus for reducing drill bit wear | |
| RU2629179C1 (en) | Drilling bit for core sampling device for isolated core sampling | |
| RU2513788C1 (en) | Universal device for drilling, cleaning of cavern and installing of cement plug | |
| RU2318981C1 (en) | Core-taking tool | |
| US6039128A (en) | Method and system for obtaining core samples during the well-drilling phase by making use of a coring fluid | |
| RU2280753C1 (en) | Core recovery tool | |
| RU2049220C1 (en) | Core barrel | |
| RU2386012C1 (en) | Device for lip-type cementing of well | |
| RU2198996C2 (en) | Core barrel | |
| US9611846B2 (en) | Flow restrictor for a mud motor | |
| RU52904U1 (en) | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE OVERLAP IN A WELL | |
| RU2252307C1 (en) | Core extracting body | |
| RU2199658C2 (en) | Technique of completion of oil well | |
| SU876946A1 (en) | Method and apparatus for setting the direction of offshore well through formations with alternating mechanical properties | |
| US3388754A (en) | Core bit | |
| RU2181425C2 (en) | Method of drilling of branch wellbore from cased development well | |
| RU2160820C2 (en) | Core container gear | |
| RU2757835C1 (en) | Method for cementing fiberglass casing and device for its implementation |