Устройство для ориентированного отбора керна

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 03.11.77 (2 с присоединением заявки2539592/22-0 1) М. Кл.Е 21 В 25/00 Е 21 В 49/00 даротвеннын комитетСССРолам изооретвннйн открытий 23) Приоритет 3) УДК 622.243.05,12.7 Бюллетень,4 сания 15.12.79 публикован ата опубли вани А. Базилевич, В. А. Джер И. Шимечко) Авторы изобретен Всесоюзныйисследователгеологич дена Трудового Красного Знамени научнкий институт буровой техники и Львовсккая экспедиция треста "Киевгеологияф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННОГО ОТБОРА КЕР Йзооретенце относится к области горного лела ц прелцазначено для колонкового геологордзвелочцого бурения с отбором керна.Известны устройства лля ориентированного отбора керна, солержащие керноприемные трубы с маркирующим элементом и с механически управляемым механизмом ориентации керноприемной трубы 11.Точность ориентации керна в указанных устройствах в значительной степени уменьшается с увеличением ллицы колонны бурильных труб.Указанный нелостаток устранен в устройстве лля ориентированного отбора керна с гилравлически управляемым механизмом ориентации керцоцриемцой трубы в момент отрыва керна.Это устройство содержит корпус с каналом лля нагнетания жилкости, закреп- ленную в корпусе на цсцпциццикдх цевращающуюся керноприемцук трубу с резцом для нанесения метки ца поверхность керна, а также механизм оцрелелеция ориентации керцоцриемной трубы в момент отрыва керна от поролы, выполненный в виде дистднционного управляемого гидравлическим давлением механизма защемления и вдавливания свободно размещенного шарика в деформируемую поверхность торца сопряженной с ним детали 12. При применении 5 этого устройства для получения отпечаткана деформируемой поверхности перед каждым рейсом устанавливают новую деформируемую пластину из мягкого металла, при этом вдавливание маркирующего шарика опроизводят следующим смещением поршня предварительно закрепленного на срезаемых штифтах поршня, для чего в снаряд сбрасывается дополнительный шарик, перекрывающий нагнетательный канал в поршне. В случае зашламования нагнетательного канала в поршне и его последующего смещения на деформируемой поверхности может быть получен ложный отпечаток не - соответствующей положению апсидальнойплоскости скважины.Целью настоящего изобретения является повышение цдлежности работы устройства за счет предотвращения случайного его срабатывания в результате здцглдмовдцця нагцетательцого канала.Указанная цель достигается тем, что вустройстве деформируемая поверхность торца сопряженной с шариком детали выполнена в виде эластичной мембраны, а механизм защемления и вдавливания шарика выполнен в виде взаимодействующего с ша риком подпружиненного нормально закрытого дросселирующего клапана в нагнетательном канале корпуса.На фиг.изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.Устройство состоит из корпуса 1 с нагнетательным каналом 2. Внутри корпуса 1 размещена керноприемная труба 3 на подшипнике 4, на конце которой закреплен башмак 5, внутри которого смонтирован кернорватель 6. Для нанесения метки на керн в цанговый кернорватель впаян резец 7. Во избежание проворота цангового кернорвателя в башмак 5 впаяны штифты 8. Между керноприемной трубой 3 и подшипником 4 расположен механизм определения ориентации, состоящий из корпусной втулки 9, ца которой крепится масляная камера 10.Внутри масляной камеры помещена подвижная втулка 11 с беговой дорожкой для шарика 12. Подвижная втулка 11 поджата пружинами 13 и связана с дросселирующим клапаном 14 посредством тяг 15. Верхняя часть масляной камеры заканчивается эластичной мембраной 16, защищенной кожухом 17 от абразивного износа промывочной жидкостью. В корпусе 1 имеется выточка,которая расположена чуть ниже дросселирующего клапана 14. Выше шаровой подвески 3 размещено седло 18 под шар 19.Устройство работает следующим обра зом.После призабойной промывки в бурильные трубы забрасывается шар 19, который при посадке на седло 18 перекрывает доступ промывочной жидкости в керноприемную трубу 3. Промывочная жидкость через промывочные каналы попадает в межтрубное -пространство и создает осевое давление надросселирующий клапан 14, Под действием этого давления клапан опускается вниз вместе с втулкой 11, освобождая шарик 12 от фиксации мембраной 16 и открывая нагнетательный канал. При наличии незначительного наклона ствола, который практически имеется в каждой скважине, шарик 12 займет нижнее положение в апсидальной.плоскости скважины. На керн, поступающий в неподвижную керноприемную трубу 3 через цанговый кернорватель 6, будет наноситься сплошной след, оставляемый резцом 7. Это делаетсяс целью возможности восстановить ориентацию всего керна, если он будет поступать кусками. Перед отрывом керна вращение устройства прекращается. После нескольких минут интенсивной промывки насосы выключают, Подвижный дросселирующий клапан 14 освободится от осевого давления промывочной жидкости и вместе с подпружиненной втулкой 11 поднимается вверх. Шарик 12 окажется зажатым втулкой 11 и эластичной мембраной 16 в нижнем положении апсидальной плоскости скважины. Далее производится плавный отрыв керна от забоя и подъем устройства на поверхность, Положение шарика 12 отмечают на последнем куске керна, зажатом 10 в цанговом кернорвателе. После замера известными способами угла и азимута искривления скважины в пробуренном интервале можно определить естественную ориентацию керна.Предложенное устройство может бытьприменено с серийными керноотборными снарядами с невращающейся керноприем- ной трубой, оно более точно определяет углы падения и азимуты направления падения пород, что позволяет при меньшем 20 количестве разведочных скважин обнаружить перспективную нефтегазоносную структуру, составить более точно структурную карту и проекты разбуривания месторождения, более точно производить подсчет запасов полезных ископаемых,Формула изобретенияУстройство для ориентированного отбора 30 керна, содержащее корпус с каналом длянагнетания жидкости, закрепленную в корпусе на подшипниках невращающуюся керноприемную трубу с резцом для нанесения.метки на поверхность керна, а также механизм определения ориентации керноприемной трубы в момент отрыва керна от породы, выполненный в виде дистанционного управляемого гидравлическим давлением механизма защемления и вдавливания свободно размещенного шарика в деформируе мую поверхность торца сопряженной с цимдетали, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет предотвращения случайного его срабатывания в результате зашламования нагцетательного канала, деформируемая почверхность торца сопряженнои с шариком детали выполнена в виде эластичной мембраны, а механизм защемления и вдавливания шарика выполнен в виде взаимодействующего с шариком подпружиненного нор%0 мально закрытого дросселирующего клапана в нагнетательном канале корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шамшев Ф. А. и др. Разведочноебурение. М., ГНТИ, 1958, с. 430.2. Авторское свидетельство О;СРМд 188404, кл. Е 21 В 25/00, 1966 (прототип).И ого ком ит ний и отРаушская жгород, у ета СССР крытийнаб д. 4/5 л. Проектная 113035 лиал П тор Л. Гамбург7560/34 Сост Тех ред Тираж ПИ Государственн делам изобрете Москва, Ж - 35,ППатент, г. У