SU1578309A1

SU1578309A1 - Sampler

Info

Publication number: SU1578309A1
Application number: SU884371918A
Authority: SU
Inventors: Артур Аркадьевич Каракозов; Виктор Игоревич Блинов; Олег Иванович Калиниченко; Геннадий Михайлович Валитов; Олег Якубович Тодер
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1990-07-15

Abstract

Изобретение относитс к технике бурени подводных скважин и отбора проб в рыхлых донных отложени х. Цель - повышение эффективности работы. Пробоотборник содержит корпус 1, распределительный переходник 4, верхнюю 2 и нижнюю 3 наковальни, между которыми установлен боек 15, жестко св занный с поршнем 14, установленным в цилиндре 13. Колонковый набор выполнен в виде наружной 34 и внутренней 25 колонковых труб с башмаком 36 и кернорвателем 37. В нижней наковальне 3 выполнена насосна полость 23, сообщенна с полостью внутренней колонковой трубы и межтрубным пространством /П/ посредством соответственно впускного 24 и выпускного 26 насосных клапанов. Пробоотборник снабжен дроссельной втулкой 33, сообщающей полость 31 под выступным насосным клапаном 24 с затрубным П, и впускным 28 и выпускным 30 промывочными клапанами. Полость между верхней 2 и нижней 3 наковальн ми разделена бойком 15 на две изолированные друг от друга камеры : надбойковую 20 и подбойковую 21. В бойке 15 выполнены каналы 22, сообщающие надбойковую камеру 20 с насосной полостью 23. Подбойкова камера 21 сообщена с затрубным П через клапан 24, а с межтрубным П - посредством клапана 26. Выхлопное отверстие 8 клапанной коробки 9 сообщено с затрубным П. Рабоча жидкость подаетс по нагнетательному каналу 5 и зазору между корпусом 1 и цилиндром 13 под поршень 14, вызыва его подъем. Дойд до впускного клапана 18, поршень 14, сжима пружину 19, наносит по нему удар, в результате чего клапан 18 закрываетс , а впускной клапан 16 открываетс и рабоча жидкость поступает в полость цилиндра 13. 3 ил.This invention relates to a technique for drilling subsea wells and sampling in loose bottom sediments. The goal is to increase work efficiency. The sampler includes a housing 1, a distribution adapter 4, an upper 2 and a lower 3 anvils, between which a striker 15 is mounted, rigidly connected to a piston 14 mounted in a cylinder 13. The column kit is made in the form of an outer 34 and an inner 25 core pipe with a shoe 36 and The corepath 37. In the lower anvil 3, a pumping cavity 23 is provided, communicating with the cavity of the inner core pipe and the annular space / C / by means of an inlet 24 and an outlet 26 of the pump valves, respectively. The sampler is equipped with a throttle bushing 33, which communicates the cavity 31 under the protruding pump valve 24 with the annular П, and the inlet 28 and the outlet 30 with flushing valves. The cavity between the upper 2 and lower 3 anvils is divided by the striker 15 into two chambers isolated from each other: the nadbikovaya 20 and the subfibular 21. In the striker 15, the channels 22 are connected to the nadbikovka chamber 20 with the pumping cavity 23. The Podbikova chamber 21 communicates with the annular P through the valve 24, and with the annular P - through the valve 26. The exhaust port 8 of the valve box 9 communicates with the annular P. The working fluid is supplied through the discharge channel 5 and the gap between the housing 1 and the cylinder 13 under the piston 14, causing it to rise. When reaching the inlet valve 18, the piston 14, compressing the spring 19, strikes it, as a result of which the valve 18 closes and the inlet valve 16 opens and the working fluid enters the cavity of the cylinder 13. 3 Il.

Description

Изобретение относитс к технике бурени подводных скважин и отбора проб в рыхлых донных отложени х.This invention relates to a technique for drilling subsea wells and sampling in loose bottom sediments.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы.The aim of the invention is to increase efficiency.

На фиг.1 изображен пробоотборник, общий вид; на фиг.2 - схема движени жидкости в нижней наковальне при ходе бойка вверх; на фиг.З - то же, при ходе бойка вниз.Figure 1 shows the sampler, a General view; Fig. 2 is a diagram of the movement of fluid in the lower anvil as the striker moves upwards; on fig.Z - the same, when running striker down.

В состав пробоотборника вход т корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 наковальн ми и распределительным переходии-. ком 4, имеющим нагнетательный каналм5 горизонтальную перегородку 6 и камеру 7 ииского давлени с выхлопным отверс тием 8, сообщенные с затрубным пространством . К переходнику 4 снизу крепитс клапанна коробка 9 с гори- зоНтальной перегородкой 10, камерой 11 высокого давлени и выхлопным каналом 12. Клапанна коробка 9 св зана с цилиндром 13, в котором установлен поршень 14 s жестко соединенный с бой- ком 15. Последний размещен между верхней 2 и нижней 3 наковальн ми. Клаепзнна группа состоит из впускного клапана 16, св занного посредством толкател 17 с выпускным клапаном 18, подвижно св занным с бойком 15 и подпружиненным относительно последнего пружиной 19. Герметизированна полость между верхней 2 и нижней 3 наковальн ми разделена бойком 15 на изолированные одна от другой надбой- ковую 20 и подбойковую 21 камеры. Над бойкова камера 20 сообщаетс через канал 22 бойка 15 с насосной полостью 23 и далее через впускной насосный клапан 24 с полостью внутренней колонковой трубы 25, а через выпускной насосный клапан 26 и канал 27 с межтрубным пространством, Подбойкова камера 21 св зана через впускной промывочный клапан 28 с затрубным пространством , а через канал 29, выпускной промывочный клапан 30 и канал 27 с межтрубным пространством.The sampler includes a housing 1 with an upper 2 and lower 3 anvils and a distribution junction. room 4, having a horizontal septum 6 and pressure chamber 5 with an exhaust port 8 in the discharge channel 5 communicated with the annulus. A valve box 9 with a horizontal partition 10, a high pressure chamber 11 and an exhaust channel 12 is attached to the adapter 4 from the bottom. The valve box 9 is connected to a cylinder 13 in which a piston 14 s is mounted rigidly connected to the driver 15. The latter is placed between upper 2 and lower 3 anvils. The clap group consists of an inlet valve 16 connected by means of a pusher 17 to an exhaust valve 18 movably connected to the striker 15 and spring-loaded spring 19. The sealed cavity between the upper 2 and lower 3 anvils is divided by striker 15 into one isolated from another. - forging 20 and podbikovuyu 21 cameras. Above the striker chamber 20 communicates through the channel 22 of the striker 15 to the pump cavity 23 and then through the inlet pump valve 24 to the cavity of the inner core tube 25, and through the outlet pump valve 26 and the channel 27 to the annular space, the Podbickova chamber 21 is connected through the inlet flush valve 28 with the annular space, and through the channel 29, the outlet flushing valve 30 and the channel 27 with the annular space.

Полость 31 под впускным насосным клапаном соединена с затрубным пространством регулировочным клапаном 32 с установленной в нем дроссельной втулкой 33.The cavity 31 under the inlet pump valve is connected to the annular space by the control valve 32 with the throttle sleeve 33 installed in it.

Колонковый набор пробоотборника состоит из наружной 34 колонковой трубы с гидромониторными отверсти ми 359 внутренней колонковой трубы 25, башмака 36 и лепесткового кернорвате- л 37.The sampler column kit consists of an outer 34 core tube with a jetting holes 359 of the inner core tube 25, a shoe 36, and a petal core gear 37.

Пробоотборник работает следующим обThe sampler works as follows

разом.at once.

В исходном положении боек 15 находитс в крайнем нижнем положении, выпускной клапан 18 открыт, а впускной клапан 16 закрыт. Рабоча жидкость подаетс по нагнетательному каналу 5 в распределительном переходнике 4 и зазору между корпусом 1 и циIn the initial position, the head 15 is in its lowest position, the exhaust valve 18 is open, and the inlet valve 16 is closed. The working fluid is supplied through the discharge channel 5 in the distribution adapter 4 and the gap between the housing 1 and qi

5five

Q .5 Q .5

0 0

-5-five

00

3535

4040

4545

5555

линдром 13 под поршень 14, вызыва |его подъем. При этом жидкость из над- поршневой полости цилиндра 11 вытесн етс через выхлопной канал 12, камеру 7 низкого давлени и выхлопное отверстие 8, отделенные перегородкой 6 от напорной магистрали, в затруб- ное пространство. При этом впускной клапан 16 остаетс закрытым за счет давлени жидкости в камере 11 высокого давлени , отделенной перегородкой 10 от камеры 7 низкого давлени . Поршень 14, двига сь вверх, сжимает пружину 19 и, дойд до выпускного клапана 18, наносит по нему удар. За счет удара силой сжатой пружины 19 и совместного хода с поршнем 14 выпускной клапан 18 закрываетс (перекрывает канал 12 клапанной коробки 9), а впускной клапан 16 открываетс , поскольку оба эти клапана св заны толкателем 17. Рабоча жидкость поступает и в верхнюю полость цилиндра 13. В момент перестановки клапанов боек 15 наносит удар по верхней наковальне . 2. По мере поступлени жидкости в верхнюю полость цилиндра 13 поршень 14 с бойком 15 устремл ютс вниз, так как рабоча площадь поршн 14 сверху больше, чем снизу. Клапанна группа сохран ет при этом свое положение за счет давлени жидкости на выпускной клапан 18. После захвата поршнем 14 хвостовика выпускного клапана 18 и совместного хода вниз происходит перестановка клапанной группы в исходное положение.При этом боек 15 наносит удар по нижней наковальне 3. Затем цикл работы повтор етс .lindrom 13 under the piston 14, causing | its rise. In this case, the liquid from the piston cavity 11 of the cylinder 11 is displaced through the exhaust port 12, the low pressure chamber 7 and the exhaust port 8, separated by a partition 6 from the pressure line, into the annulus. At the same time, the inlet valve 16 remains closed due to the pressure of the fluid in the high-pressure chamber 11 separated by a partition 10 from the low-pressure chamber 7. The piston 14, moving upward, compresses the spring 19 and, on reaching the exhaust valve 18, strikes it. Due to the impact of the force of the compressed spring 19 and the joint stroke with the piston 14, the exhaust valve 18 is closed (closes the channel 12 of the valve box 9), and the inlet valve 16 opens, since both these valves are connected by a pusher 17. At the time the valves are repositioned, the head 15 strikes the upper anvil. 2. As fluid enters the upper cavity of the cylinder 13, the piston 14 with the die 15 rushes down, since the working area of the piston 14 is higher on the top than the bottom. The valve group at the same time maintains its position due to the pressure of the fluid on the exhaust valve 18. After the piston 14 is gripped by the shank of the exhaust valve 18 and the downward stroke moves the valve group to its original position. work is repeated.

При ходе бойка 15 вверх жидкость из надбойковой камеры 20 вытесн етс через канал 22 бойка 15 в насосную полость 23 и далее через выпускной насосный клапан 26 и канал 27 в межтрубное пространство. Одновременно жидкость из затрубного пространства через впускной промывочный клапан 28 поступает в подбойковую камеру 21. При ходе бойка 15 вниз жидкость из подбойковой камеры 21 вытесн етс через канал 29, выпускной промывочный клапан 30 и канал 27 в межтрубное пространство. Одновременно жидкость из внутренней колонковой трубы 25 всасываетс через полость 31 ,впускной насосный клапан 24, насосную полость 23 и канал 22 в надбойковую камеру 20. Кроме того, в надбойковую к меру 20When the striker 15 moves upward, the liquid from the baffle chamber 20 is forced out through the channel 22 of the striker 15 into the pump cavity 23 and then through the outlet pump valve 26 and the channel 27 into the annular space. At the same time, the fluid from the annulus through the inlet flush valve 28 enters the billet chamber 21. As the striker 15 moves downward, the liquid from the baffle chamber 21 is forced through the channel 29, the outlet flushing valve 30 and the channel 27 into the annulus. At the same time, the liquid from the inner core tube 25 is sucked through the cavity 31, the inlet pump valve 24, the pump cavity 23 and the channel 22 into the over-bore chamber 20. In addition, into the over-baffle gauge 20

попадает часть жидкости, всасываемой из затрубного пространства через дроссельную втулку 33, установленную в регулировочном канале 32, в насосную полость223. Таким образом, измен диаметр проходного отверсти дроссельной втулки 33, можно производить регулирование интенсивности обратной промывки во внутренней колонковой трубе 25 за счет перераспределени количества жидкости, всасываемой из колонковой трубы 25 и из затрубного пространства через регулировочный канап 32.a part of the fluid sucked from the annulus through the throttle bushing 33 installed in the adjusting channel 32 enters the pumping cavity 223. Thus, by changing the diameter of the orifice of the throttle bushing 33, it is possible to regulate the intensity of the backwash in the inner core tube 25 by redistributing the amount of fluid sucked from the core tube 25 and from the annulus through the adjustment channel 32.

Вс жидкость, поступающа в меж- трубное пространство из надбойковой 20 и подбойковой 21 камер, через гидромониторные отверсти 35 в наружном колонковой трубе 34 выбрасываетс в скважину выше башмака 36, размыва ее стенки, что снижает силы трени пробоотборника о грунт.All the liquid entering the interstitial space from the over-casing 20 and the collar 21 chambers, through the jetting holes 35 in the outer core pipe 34, is ejected into the well above the shoe 36, scouring its walls, which reduces the force of the sampler against the ground.

По окончании рейса, когда пробоотборник под действием ударов бойка 15 внедритс башмаком в грунт настолько , что внутренн колонкова труба 25 заполнитс керном, срыв и удержание последнего осуществл етс при помощи лепесткового кернорвател 37.At the end of the cruise, when the sampler is driven into the ground by the impact of the strikes of the striker 15, the inner tube 25 is filled with a core, the stall and retention of the latter is carried out using the petal coreplate 37.

Диаметр корпуса 1 гидровибратора выбираетс равным диаметру наружной колонковой трубы 34, что позвол ет приблизить коэффициент передачи энергии удара к максимальному значению, так как в этом случае диаметр бойка 15 приближаетс к величине диаметра нижней наковальни 3 и колонковой трубы 34. Диаметр гидровибратора выбирают равным диаметру наружной колонковой трубы, что позвол ет при равных энергетических параметрах уменьшить длину гидровибратора по сравнению с прототипом.The diameter of the housing 1 of the hydrovibrator is chosen equal to the diameter of the outer core pipe 34, which makes it possible to bring the impact energy transfer coefficient to the maximum value, since in this case the diameter of the striker 15 approaches the diameter of the lower anvil 3 and the core pipe 34. The diameter of the hydrovibrator is chosen equal to the outer diameter column pipe, which allows, with equal energy parameters, to reduce the length of the hydrovibrator in comparison with the prototype.

5five

00

5five

00

Кроме того, устройство обеспечивает более интенсивный гидромониторный размыв стенок скважины и возможность регулировани интенсивности обратной промывки.In addition, the device provides a more intensive jetting washout of the borehole walls and the ability to control the backwash intensity.

Claims

Invention Formula

A sampler comprising a housing with a distribution adapter, an upper and a lower anvil, between which a firing pin is mounted, rigidly connected to a piston mounted in the cylinder of the valve box with an exhaust hole, fixed to the lower part of the housing a column set in the form of an outer and an inner core pipe with a shoe and a core holder5 located in the lower anvil of the pumping cavity, communicated with the cavity of the inner core tube and with the annular space by means of respectively the inlet and outlet pine valves, characterized in that, in order to increase the efficiency of operation, it is equipped with a throttle bushing that connects the cavity under the pump inlet valve with the piping space, and the inlet and outlet flush valves, and the cavity between the upper and lower anvils is separated isolated from the other of the baffle and sub-chambered chambers, channels were in the striker, which communicated the nadboirovo-chambers with the pumping cavity, the sub-chamber was connected to the annulus through the inlet flushing chamber apan and with annulus through the outlet flush valve, the exhaust outlet valve chest is communicated with the annulus.

% i & SS3 & J8S 5S to her S

i g i i

53

"L

I

NO

5J SSSs

Phiee