Устройство для бокового отбора керна

(5 КЕ РОЙСТВО ДЛЯ КОВОГО ОТБО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин(56) Геофизические исследования раз.ведочных скважин, бурящихся на нефть и газ. М.: Недра, 1982, с34-37.Авторское свидетельство СССР У 310998, кл, Е 21 В 49/04, 1970.(57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цельизобретения - повьппение надежностив работе за счет обеспечения контроля и условий выбуривания керна. Устройство содержит корпус 1, в которомразмещен бур 2 с коронкой 3, связанной с приводом через механизм подачибура 2, включающий винтовую пару 4и копирующую линейку 5, на которойустановлен промывочный поршень 6 соштоком 7, Корпус 1 имеет полостьпромывочной системы, в которой разме1305332 щен "поршень 6. В нижней части полость выполнена ступенчатой и в нейразмещен дифференциальный поршень 8,Большое сечение поршня 8 выходит внадпоршневую полость, а меньшее сечение выходит в зону, соединенную гидравлически каналом со скважиной. Дляповышения надежности в работе за счетвыравнивания давления в зоне герметизации корпус 1 имеет управляемыйклапан 11, взаимодействующий с механизмом подачи бура 2. Бур 2 выдвигаИзобретение относится к технике для геодезических исследований скважин и может быть использовано для бокового отбора керна из стенок скважины и оценки фильтрационных свойств 5 пород в точке отбора.Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет обеспечения контроля условий выбуривания керна и за счет выравнивания давления в зоне герметизации.На фиг. 1 показано устройство; на фиг. 2 - кривые, характеризующие фильтрационные свойства пород в различных точках отбора по разрезу скважины.Устройство содержит корпус 1, в котором помещен бур 2 с коронкой 3, связанный с приводом через механизм подачи бура, включающий винтовую пару 4 и копирную линейку 5, на которой установлен промывочный поршень 6 со штоком 7. В корпусе 1 выполнена полость промывной системы, в которой размещен промывочный поршень 6. В нижней части полость выполнена ступенчатой и здесь размещен дифференциальный поршень 8 (с длиной хода Ь) с наружным диаметром Й и д и внутренним диаметром Й. Большое сечение дифференциального поршня выходит в надпоршневую полость А, которая гидравлически соединена с полостью Б промывочной системы, а меньшее сечение выходит в зону, соединенную гидравлически каналом В со скважиной.Ироме этого на корпусе 1 установлены башмак 9, прижимное устройство ется из корпуса 1, разбуривая глинистую корку и породу. В результатевскрытия глинистой корки возобновляется фильтрация раствора из замкнутойвнутренней полости в пласт. Под действием гидростатического давления наторец поршня 8 в пласт профильтровывается раствор объемом на длину хода поршня 8. После перемещения поршня 8 до упора в корпусе и прекращенияфильтрации в полости устанавливаетсяпластовое давление. 1 з.п. ф-лы,2 ил,210 и подпружиненный клапан 11, тарелкой 12 связанный со штоком 7.В полости Б промывочной системы установлен датчик 13 давления,Устройство работает следующим образом.Устройство опускается в скважину на предварительно заданную глубину, определенную обычными способами определения глубины, например по меткам на кабеле, датчик которых установлен на поверхности, При этом датчик 13 давления показывает давление столба жидкости, передаваемое на датчик 13 через полость бура 2, а также по открытому каналу клапана 11 и каналу В,При включении привода (не показан) раскрывается прижимной рычаг устройства 10, башмак 9 прижимается к стенке скважины, раэобщая полость бура 2 от скважинкой среды.Усилие винтовой пары 4 приводит в действие копирную линейку 5 с поршнем 6 и штоком 7, При перемещении штока 7 вверх высвобождается тарелка 12 и подпружиненный клапан 11 перекрывает зазор, разобщая внутренние полости А и Б промывочной системы от канала В, соединенного со скважинной средой.Бур 2, связанный с косым пазом ли-. нейки 5, выдвигается из корпуса 1, сверлящим действием разбуривая глинистую корку и породу. В результате вскрытия глинистой корки возобновляется фильтрация раствора иэ замкнутой внутренней полости устройства в пласт, При этом под действием дифференци332 3 1305ального поршня 8 в полости промывочного устройства устанавливается давление, отличное от давления столбабурового раствора. Под действиемгидростатического давления на открытый торец (д и д ) дифференциального поршня 8 в пласт профильтруется,раствор объемом на длину хода Ь поршня 8. После перемещения дифференциального поршня до упора в корпусе и 1 Опрекращения фильтрации в полостипромывочной системы устанавливаетсяпластовое давление (на основе закона сообщающихся сосудов),После выбуривания образца (не показан) прижимной рычаг и копирнаялинейка 5, связанные с ней бур 2 ипоршень б со штоком 7, возвращаютсяв исходное положение, поджимая черезтарелку 12 пружину клапана 11. Полость промывочной системы сообщаетсясо скважинной средой. В результатеуравнивания давления в полости устройства дифференциальный поршеньвозвращается в исходное положение и 25выравнивается давление под башмаком. Устройство готово для перестановки на следующую точку исследования.Показания датчика 13 давления во время выбуривания образца представлены на диаграммах (фиг2).1 В зависимости от параметров бурового раствора, фильтрационных свойствЗ 5пласта и значения перепада давления между установившимся в полости устройства после вскрытия корки (Р)дерр.и пластовым (Р ) могут быть получе"ны три разновидности диаграмм. Первая диаграмма (а) характеризует хорошие фильтрационные свойства пласта при постоянстве параметров раствораи перепада давления Объем буровогораствора, определяемый ходом дифе ференциального поршня 8, профильтровывается полностью, и в результате на диаграмме отмечается пластовое давление,50На второй диаграмме (б) вследствие худших фильтрационных свойств пласта за время выбуривания образца дифференциальный поршень 8 не достигает упора в корпусе и пластовое давление 55 не отмечается.Третья диаграмма (в) характеризует отсутствие фильтрации раствора в плотных породах. По этим диаграммам на поверхностиуточняют привязку отобранного кернапо глубине.Отобранный керн подвергают экспресс-анализу по.определению коллекторных свойств,Значения коллекторных свойств керна сопоставляют с характеристикамипластов, записанными предлагаемымустройством.При совпадении значений керн относят к уточненной глубине по двумвидам исследований. При этом определяют коллекторские (Фильтрационные)свойства пласта и отбирают керн водной точке.Существующая технология испытанияпластов предусматривает срыв глинистой корки и промывание эоны кальматации пласта потоком флюида при создании депрессии опробователем пластов, что требует значительной энергии и не обеспечивает совершенствовскрытия пласта,С цомощью устройства в процессевыбуривания образца из стенки скважин образуется надежный дренажныйканал, сообщающий пласт с устройством, что значительно повышает качество и достоверность исследования пластов за счет обеспечения контроляусловий выбуривания керна,Формула и з о б р е т е н и я1, Устройство для бокового отбора керна, содержащее корпус, бур скоронкой, привод с механизмом подачибура, связанный с промывочным поршнем, размещенным в полости промывочной системы, и герметизирующий башмак, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности вработе.за счет обеспечения контроляусловий выбуривания керна, оно снабжено диФференциальным поршнем и датчиком давления, установленным в верхней части полости промывочной системы, нижняя часть полости промывочнойсистемы выполнена ступенчатой, в нейразмещен дифференциальный поршень,при этом надпоршневая полость гидравлически соединена с датчиком давления, а подпоршневая - со скважиной.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности в работе засчет выравнивания давления в зонегерметизации, оно снабжено управляемым клапаном, взаимодействующим с механизмом подачи бура.305332 оставитель Н.Кривкехред А,Кравчук едактор П.Гереши Тираж 533 ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Ж, Подписнонного комитета СССений и открытийРаушская наб., д 4/5 дприятие, г. У твенно-поли ичес ои Закаэ 1404/2 ректор С.Черни од, ул. Проектн