Колонковый снаряд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 Е 21 ТЕН едо- неф 10,ВН.И 971 ССР 197 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный научно-иссвательский и проектный институттяной промышленности нукргипроннефть"(57) Изобретение относится к горномуделу и предназначено для бурения сотбором керна. 11 ель - повышение выхода керна. Для этого керноприемнаятруба 3 выполнена с внутренними кольцевыми упорами 5 и 6 для ограниченияпродольного смещения эолотниковогоэлемента. Снаряд имеет толкатель,выполненный в виде группы телескопически соединенных звеньев 13, 14 и15Телескопическое соединение звеньев 13, 14 и 15 имеет разрушаемыеосевой нагрузкой фиксаторы 16, расположенные с шагом, большим хода пере1530744 мешения золотникового элемента между упорами 5 и 6. Золотниковый элемент выполнен в виде поршня 7 с торцовым выступом 8 имеющим радиальные выемки5 на торцовой поверхности. Высота выступа 8 равна диаметру промывочных отверстий а его диаметр больше диаметра кольцевого упора, Золотниковый элемент выполнен с перепускным продольным каналом 12 и с гнездом под Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для бурения скважин с отбором кернаЦель изобретения - повышение выхода керна, 20На фиг. 1 изображен колонковый снаряд в положении узла контроля поступления керна, не перекрывающего промывочные отверстия керноприемной трубы (стрелками показано свободное движе ние промывочной жидкости), общий вид; на фиг. 2 - то же, в положении, перекрывающем промывочные отверстия (стрелками показано затрудненное двн; жение промывочной жидкости); на 30 фиг.3 - вид А на фиг. 1.Колонковый снаряд содержит наружную колонковую трубу 1долотом 2 и с внутренней керноприемной трубой 3, имеющей в верхней части промывочные отверстия 4 и внутренние кольцевые упоры 5 и 6 для ограничения продольного смещения золотникового элемента, размещенного с возможностью перекрытия отверстий при продольном 0смешении и выполненного в виде поршня7 с торцовым выступом 8, высота которого равна диаметру промывочных отверстий, а его диаметр больше диаметра кольцевого упора, На торцовой поверх- д 5 ности выступа 8 могут быть радиальныевыемки 9 и седло 10 под сбросовый клапан 11 продольного перепускногоканала 12.Золотниковый элемент кинематически 50связан с расположенным в полости трубы 3 толкателем, выполненным в видегруппы телескопически соединенныхзвеньев 13-15, при этом телескопическое соединение звеньев снабжено разрушаемыми осевой нагрузкой фиксаторами (например, в виде штифтов 16), расположенными с шагом, большим ходаперемещения золотникового элемента сбросовый клапан. Упор 5 воспринимает все осевое гидравлическое усилиеи при дальнейшем углублении скважиныкерн свободно заполняег канал трубы3, перемещая звено 15 относительнозвена 14 до упора в следующую паруфиксаторов 16. После чего процессповторяется и длится до тех пор, покане достигается полного наполненияканала трубы 3; 2 з.п.ф-лы, 3 ил. между упорами 5 и 6. Детали 7 и 13- 16 образуют узел контроля поступления керна.Колонковый снаряд работает следующим образом.Для уменьшения длины первоначального участка бурения, незарегистрированного на поверхности записью выхода керна, перед спуском инструмента в скважину приводится в соответствие длина внутренних частей устройства с длиной керноприемной трубы 3. В процессе спуска звенья 14 и 15 удерживаются концевыми ограничителями разъединения, при этом внутренний канал инструмента свободен для прохождения промывочной жидкости.После дохождения до забоя, включения насосов и промывки скважины внутрь бурильной колонны бросают клапан 11, который давлением промывочной жидкости прижимается к седлу 10, при этом поршень 7 упирается в нижний упор 5 керноприемной трубы 3, а промывочная жидкость свободно проходит через промывочные отверстия 4 керноприемной трубы 3. Бурение идетпри низком давлении.юПосле того, как звено 15 вступает в соприкосновение с керном, дальнейшее углубление скважины сопровождается перемещением поршня 7 вверх за счет действия рабочего осевого усилия керна на днище звена 15, упора звена 14 в фиксатор 16 звена 15 и упора звена 13 в фиксатор 16 звена 14Такое перемещение продолжается до тех пор, пока поршень 7 не войдет в контакт с верхним упором 6. При этом вследствие перекрытия промывочных отверстий 4 керноприемной трубы 3 резко возрастает давление в циркуляционной системе, что регистрируется на поверхности и служит сигналом5 15307 об определенном заполнении керноприемной трубы.Конструктивное выполнение поршняпозволяет получить на поверхности четкий гидравлический сигнал о перекрытии промывочных отверстий 4 керноприемной трубы Э и одновременно сохранить циркуляцию промывочной жидкости.В результате упора выступа 8 в верхний упор 6 возникает осевое усилие, превышающее рабочее осевое усилие давления керна на днище звена 15, вследствие чего устраняются верхние фиксаторы 16 звена 15 или 14. Вследствие устранения верхних фиксаторов 16, звено 14 получает возможность свободного перемещения относительно звена 15 (или относительно звена 13 в зависимости от того, фиксаторы какого звена устранены). Поскольку расстояние между последними парами фиксаторов 16 большее, чем расстояние между верхним упором 6 и нижним упором 5 керноотборной трубы, под действием гидравлического давления порвень 1 перемещается до соприкосновения с нижним упором 5, открывая промывочные отверстия 4 керноприемной трубы Э. При этом давление в циркуляционной системе резко падает. Теперь нижний упор 5 керноприемной трубы 3 воспринимает все осевое гидравлическое усилие и при дальнейшем углублении скважины керн свободно заполняет канал керноприемной трубы 3, перемещая звено 15 относительно звена 14 (или звено 14 относительно звена 15) до упора в следующую пару фиксаторов 16, после чего процесс40 повторяется и длится до тех пор, пока не будет достигнуто полное наполнение керном канала керноприемной трубы.Зная заданное расстояние (шаг) меж. ду парами фиксаторов 16 и количество45 поступивших иа поверхность сигналов,44 6определяют длину керна в керноприемной трубе 3, не извлекая инструмент из скважины, и соответственно решают задачу продолжения или прекращения бурения1Формула изобретения 1. Колонковый снаряд, содержащий наружную колонковую трубу долотом, внутреннюю керноприемную трубу с промывочными отверстиями в верхней части и узел контроля поступления керна с толкателем, расположенным в полости керноприемной трубы, и с кинематически связанным с толкателем золотниковым элементом, размещенным с возможностью перекрытия промывочных отверстий при продольном смещении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, тем, что, с целью повышения выхода керна, керноприемная труба выполнена с внутренними кольцевыми упорами для ограничения продольного смещения золотникового элемента, а толкатель выполнен в виде группы телескопически соединенных звеньев, при этом телескопическое соединение звеньев снабжено разрушаемыми осевой нагрузкой фиксаторами, расположенными с шагом, большим хода перемещения золотникового элемента между упорами. 2. Снаряд по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что золотниковый элемент выполнен в виде поршня с торцовым выступом, имеющим радиальные выемки на торцовой поверхности, при этом высота выступа равна диаметру промывочных отверстий, а его диаметр больше диаметра кольцевого упора.3Снаряд по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что золотниковый элемент выполнен с перепускным продольным каналом и с гнездом под сбросовый клапан1530744 Составитель В.АкслерРедактор Н.Яцола Техред М.Ходанич Коррек Васильев Подписное Производственна-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,акаэ 7873/32НИИПИ Госуда Тираж 514венного комитета113035, Москва, Ж изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Раушская наб д, 4/5