Скважинный пробоотборник

1415112 Изобретение относится к отборупроб грунта в морских буровых сква,жинах и может быть использовано для,отбора монолитов грунта с целью по 5следующего изучения их физико-механических свойств в лабораторных условиях.Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации на основе воэможностей использования устройства вразличных погодных условиях при од,новременном упрощении конструкцииза счет автономности узла вдавливания пробоотборника. 15На чертеже изображен скважинныйпробоотборник перед срабатыванием,разрез,Скважинный пробоотборник состоитиз обсадной колонны 1 и помещенной 20в ее внутреннюю полость керноприемной трубы 2 с отверстиями 3 для вытесняемой воды. В верхней части керноприемная труба 2 имеет эластичныйпоршень 4 с центральным проходнымотверстием, в которое пропущен полыйшток 5 с отверстиями 6 для перетокажидкости: при спуске-подьеме, В нижней части шток 5 снабжен подвижнымдиском 7, жестко связанным тягами 308пропущенными через крьппку 9 керноприемной трубы 2, с поджимным стаканом 10, В верхней своей части шток5 имее емкость 11 с обратными клапанами 12 и подьемным крюком 13. Наверхнем конце обсадной колонны 1 установлен герметичный переводник 14с отверстием для шланга гидросиловойустановки и устройством для закрепления троса (не показано). 40Пробоотборник работает следующимобразом.Обсадная колонна 1 одним из известных способов, например с помощьюпромывки и раскачивания, заглубляется в грунт на глубину, соответствующую условиям устойчивости стволаскважины и пробоотбора. Пробоотборникза крюк 13 подвешивается к тросу лебедки и опускается в скважину, В та 50ком состоянии шток 5, подвижной диск7 и поджимной стакан 10 находятся вверхнем положении, ,сжимая эластичныйпоршень 4, что дает возможность свободного перетока жидкости из-под порш-,.невого пространства в надпоршневоечерез образовавшийся зазор между эластичным поршнем 4 и стенками обсадной колонны 1 а также через отверстия б штока 5. В момент касания керноприемной трубой 2 забоя скважины движение ее вниз прекращается, в то время как шток 5, емкость 11, поджимной диск 7 и поджимной стакан 1 О продолжают двигаться вниз до тех пор, пока емкость 11 не установится на верхнюю поверхность эластичного поршня 4. При этом подвижной стакан 1 О освобождает поршень 4, эластичный элемент которого под действием упругих сил и веса емкости 11 прижимается к стенкам обсадной колонны 1, герметично перекрывая полости над и под поршнем 4, а отверстия б штока 5 помещены в подпоршневое пространство, На верхнюю часть обсадной колонны 1 на-; винчивается герметичный переводник14. Устройство находится в исходном положении непосредственно дпя взятия пробы, Давление в полостях над и под поршнем 4 одинаковое и равно гидро- статическому давлению столба жидкости в скважине.Для взятия пробы во внутреннюю полость обсадной колонны 1 насосом под давлением подают рабочую жидкость, которая воздействует на рабочие поверхности, площади которых равны сумме площадей верхней крьппки емкости 11 и кольцевой части эластичного поршня 4, заключенной между стенками обсадной колонны 1 и емкости 11, и заставляет внедряться керноприемную трубу 2, связанную с поршнем 4, в грунт, Тем самым в пространстве.между стенками обсадной трубы (колонньи 1, крышкой 9 и поршнем 4 образуется гидроцилиндр, воздействием которого на керноприемную трубу 2, связанную с поршнем 4, формируется узел вдавливания скважинного пробоотборника. Автономность такого узла вдавливания обеспечивает развязку пробоотборника от судна, подвергающегося воздействию качки, и независимость усилия вдавливания от параметров морского волнения и, таким образом, стабильность условий пробоотбора. Одновременно обеспечивается перенос силы реакции грунта вдавливанию пробоотборника на стенки обсадной колонны и компенсацияэтой силы силой трения и сцепления грунта о стенки обсадной трубы, В процессе пробоотбора вода из керноприемной трубы 2 по мере ее заполнения керном выдавливается через отверстия 3 в верхней крьппке 9з4151 керноприемной трубы 2, через которые пропущены тяги 8, в затрубное пространство. При повьппении давления жидкости в полости под поршнем5 4 до определенной величины жидкость из кернопрнемной трубы 2 через полый шток 5 и клапан 12 поступает в емкость 1, сжимая имеющийся в ней воз" дух. 1 ОО заполнении керноприемной трубы 2 керном свидетельствует резкое возрастание давления жидкости, контролируемое по манометру на борту судна,Далее осуществляют подъем пробоотборника. Дпя этого свинчивают герметичный переводник 14 и соединяют трос пробоотборника с грузоподьемным устройством. При подъеме сначала дви жется вверх емкость 11, шток 5, подвижный диск 7 и подвижной стакан 1 О на величину свободного хода штока 5. При этом поджимной стакан 1 О сжимает эластичный поршень 4, разгерметизируя изоляцию над и подпоршневого пространства обсадной колонны 1, Сила сжатия поршня 4, а следовательно, величина зазора между поршнем 4 и стенками обсадной колонны 1 пропор- З 0 циональна силе трения стенок керноприемника 2 при его извлечении о 2грунт, Таким образом, при подъеме. пробоотборника из скважины удается избежать поршневого эффекта благодаря уриверсальности работы поршня прн вдавливании и подъеме.Керноприемная труба 2 поднимается на палубу судна. Керн извлекается одним нз известных способов.Ф о р м у л а изобретенияСкважннный пробоотборник, включающая обсадную колонну, керноприемную трубу и гидросиловую установку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации на основе возможности использования в различных погодных условиях и упрощения конструкции за счет автономности узла вдавливания пробоотборника, керноприемная труба снабжена крьюпкой, выполненной с отверстием в центре, расположенным над ней эластичным конусообразным поршнем с центральным отверстием, подвижным полым штоком с закрепленным на его нижнем торце поджимным диском и поджимным стаканом, соединенным тягами с подвижным дис" ком, при этом обсадная труба снабжена установленным в ее верхней части герметичным переводником со штуцером.ректор В,Ги 35 аД Нро ственно-полиграфическое предприятие, г, Уж ород, ул Составитель Г,ВеселовРедактор Л.Зайцева Техред Л,Олийнык Заказ 3864/39 Тираж 847 В 1 ШИПИ нного по тений 113035, И Рауш