Устройство для нанесения ориентированной метки на забой скважины

Союз Советских Социалистических Республик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 883371(23)Приоритет по делам изабретеиий и открытийОпубликовано 23,11.81, Бюллетень43 Дата опубликования описания 23.11.81(72) Авторы изобретения А, А. Бодрых и О. В, Ошкордин Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горныйинститут им, В, В., Вахрушева Министерства высшегои среднего специального образования РСФСР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ОРИЕНТИРОВАННОЙ МЕТКИ НА ЗАБОЙ СКВАЖИНЫ Изобретение относится к бурению геологорю. ведочных скважин и может быть использовано для получения ориентированного керна в наклон ных, искривленных скважинах при геологической съемке, поисках и разведке месторождений полезных ископаемых,Известно устройство для получения ориентированного керна, содержащее узел маркировки керна и регистратор апсидального направ пения, фиксирующий положение метки, наносимой на поверхность керна в процессе буре а ния относительно апсидальной плоскости скважины 111.Недостатком устройства является низкая надежность и трудоемкость отбора ориентиро ванного керна.Известен керноскоп "КО", состоящий из зубчатого переходника, корпуса, ведущей трубы, зубчатой муфты, передающей вращение от ведущей трубы на корпус при чистке и выравнивании забоя, отбурочного снаряда с шарни ром, трубой и коронкой, штифта, соединяющего отбурочный снаряд с корпусом керноскопа и специального долота для чистки забоя, в котором выполнено специальное направляющее отверстие и помещен регистратор апсидального направления. Регистратор апсидального направления выполнен в виде стапьного стеряжя, фиксированного в полости направляющего отверстия установочным штифтом, Стержень по. гружен в 5 о-ный раствор медного купороса. Выбуриваемая на забое метка ориентирует.ся по углу между плоскостью направляющего отверстия и большей осью мениска осадка меди на стальном стержне, которая находится в апсидальной плоскости скважины. Осаждение меди на поверхности стального стержня из раствора медного купороса происходит за счет электродного потенциала стержня при 30 - 40 минутной выдержке керноскопа на забое но окончании сверления метки 2.Недостатками керноскопа является ограниченность применения по глубине скважин, невысокая точность и необходимость выдержки, что снижает производительность бу. ровых работ. Эти недостатки связаны с тем что осаждение меди на стержне регистратора апсидального направления под действием злект.883371 1 О 35 родного потенциала стержня происходит нетолько во время выдержки керноскопа назабое, но и во время спуско-подъемных операций, выбуривания метки, и т.д. В результате, даже при очень длительной выдержкемениск получается размытым, нечетким. Набольших глубинах (800 м и более) великочи.ло отказов, когда мениск не образуется,Обусловленная этим низкая точность и надежность ориентирования керна сдерживаетвнедрение кернометрических исследованийв практику геологоразведочных работ.Цель изобретения - повышение точностии расширение диапазона,Поставленная цель достигается тем, что уст ройство снабжено установленным на отбурочном снаряде магнитом и магнитоуправляемыми контактами, расположенными на стержне, причем последний выполнен из металла имеющего положительный электрический потенциал. 2 ОНа фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для нанесения ориентированной метки на забое скважины, исходное положение; на фиг. 2 - положение отбурочного снаряда по окончании выбуривания метки, 25Предлагаемое устройство включает зубчатый переходник 1, со штифтом 2, корпус 3, центратор 4, зубчатую муфту 5, специальное долото 6, с надравляющим отверстием С 1 и полостью Е, наполненную электролитом (например 5%ный водный раствор Сц,504 в смеси с 10%.ной серной кислотой и 20%-ного этило. вого спирта), В направляющем отверстии О, размещен отбурочный снаряд, состоящий из коронки 7, трубы 8 и шарнира 9, на котором с помощью резьбы установлена каретка 10 с контргайкой 11 и постоянным магнитом 12. Шарнир 9 соединен с зубчатой муфтой 5 посредством шариков 13.В полость о специального долота 6 поме 40 щен ориентирующий стержень 14, выполненный из металла, электродный потенциал которого положителен по отношению к раствору электролита (например, хромированная нержавеющая сталь), изолированный от корпуса 3 и специального долота 6 втулкой 15 из диэлектрического материала (например, из текстолита), закрепленной в полости 3 с помощью резьбы, В верхней части стержня 14 на резьбе закреплен корпус 16 иэ диэлектрика (например, из текстолита), в котором помещен; источник тока 17 (например, батарея из элементов 316"Сириус" ),с отрицательным контактом соединенным со стержнем 14 и положитель. ным контактом 3, соединенным с герконом 18, помещенньгм в тот же корпус 16. Контакт 55геркона 18 соединен со специальным долотом 6 посредством клеммы 17. Фиксация стержня 14 в плоскости направляющего отверстия О осуществляется установочным штифтом 19,Принцип работы устройства следующий.После спуска устройства на забой скважины производится чистка и выравнивание забоя скважины специальным долотом 6 напоциженных технологических параметрах ре.жима бурения (осевая нагрузка 150 - 200 кГс,скорость вращения снаряда 100 - 150 об/мин).При этом осевая нагрузка на забой передается через штифт 2, а крутящий момент череззубчатую муфту 5, соединенную с колоннойбурильных труб, зубчатый переходник 1 икорпус 3. По окончании чистки и выравни.вания забоя производится срезание штифта 2путем повышения осевой нагрузки до 400 -600 кГс, в результате чего отбурочный снаряд освобождается, Далее производится вы.буривание на забое метки коронкой 7 отбурочного снаряда. Осевая нагрузка и крутящиймомент передаются через зубчатуюмуфту 5,шарика 13 шарнира 9 и трубу 8. В процессе выбуривания метки отбурочный снаряд перемещается вниз по окончании выбуривания метки постоянный магнит 12 устанавливается вблизикорпуса 16 напротив геркона 18. Регулировка точности установки осуществляется посредством каретки 10 и контргайки 11, Приэтом геркон 18 под действием магнитногополя магнита 12 замыкает электрическуюцепь: "плюсф источника тока 17, геркон 18,долото 6, электролит, стержень 14, "минус"источника тока 17. В результате электролизана поверхности стержня 12 отлагается медь.Мениск горизонтальной поверхности жидкогоэлектролита на поверхности стержня 14 имеет вид эллипса, большая ось которого расположена в аисидальной плоскости, чем и достигается ориентация метки, гак как стержень 14 фиксирован штифтом 19 в плоскостинаправляющего отверстия С 1 и имеется воз.можность на поверхности измерить угол меж.ду большей осью эллипса мениска меди иплоскостью отбуривания метки.По окончании выдержки 10 - 15 мин отбурочный снаряд вместе с магнитом 10 иодни.мается вверх, геркон 18 размыкаег электрическую цепь и отложение мели пдскрашаеэся.Далее производися подъем снаряда на поверхность, разборка усгройства, извлсчсниестержня 14 и замер угла между болыисй осьюэллипса мениска осадка меди и пулевой рис.кой (плоскостью отбурки метки) . Выбуринание ориентированного керна производигсяследующим рейсом.Внедрение устройства для нанесения ориентированной метки на забой скважины позволит значительно расшири ь обнесь кернометрических исследований, иовысиь их очнось,883371 Фиг Г ИИПИ Заказ 10149/4раж 630 Подписное Филмал ППП "Патент",г,ужгород, ул.Проектная надежность и производительность. Предварительный расчет показывает, что экономический эффект от внедрения устройства лоУральскому ТГУ может составить 30 тыс, руб.в год,Формула изобретения Устройство для нанесения ориентированной метки на забой скважины, содержащее корпус, с долотом, отбурочный снаряд, связанный с корпусом посредством шарнирного соединения зубчатой муфты и срезаемого штифта, регистратор апсидального угла, включающий емкость заполненную электролитом с размещенным в ней металлическим стержнем, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что,"сцелью повышенияточности нанесения метки, оно снабжено усталовленным на отбурочном снаряде магнитоми магнитоуправляемыми контактами, располо.женными на стержне, причем последний выполнен из металла, имеющего положительныйэлектрический потенциал,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 о 1. Авторское свидетельство СССР Иф 343 д 29кл. Е 21 В 49/00, 1972.2. Керноскоп "КО" и Кернометр "ПГ - 1".,Практическое руководство по отбору и исследованию ориентированного керна". Свердловск1975.