Способ ориентации керноскопаи устройство для его осуществления

ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Кичигин ындин(71) Заявите Бурятское геологическое управление(54) СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ КЕРНОСКОПА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ2 Изобретение относится к технике буровых работ, в частности к способу ориентации керноскопа путем получения отпечатка мениска на ориентирующем стержне, и устройству для его осуществления и может быть использовано при поиске месторождений полезных ископаемых.Известен способ ориентации керноскопа путем получения отпечатка мениска за счет введения стального стержня в жидкостный ориентатор керноскопа, заключающийся в том, что стержень предварительно выдержи о вают 15 - 20 с в 3%-ном растворе медного купороса, а затем помещают в ориентатор с 1,5 - 3,0%-ным раствором медного купороса 11Недостатком данного способа является то, что стальной стержень при сборке ориентатора помещается в активную жидкость (медный купорос) и на нем сразу же начинается отложение меди из раствора, поэтому требуется значительная затрата времени на получение незатушованного мениска. Такое устройство может быть применено только на глубину скважин до 500 м.Наиболее близким к предлагаемому является способ ориентации керноскопа за счет введения медного купороса в жидкостный ориентатор керноскопа, заключающийся в том, что медный купорос размещают в эластичной оболочке, например желатиновой капсуле центробежных сил вибрационного воздействия на нее при периодическом чередовании вращения и остановок керноскопа.Для осуществления способа используют жидкостный ориентатор керноскопа, содержащий корпус с камерой для дистиллированной воды, эластичную разъемную капсулу с раствором медного купороса, стальной стержень с фиксатором и продольной риской, соответствующей нулевой точке керноскопа, герметизирующую манжету 2 .Однако при этом способе рабочую концентрацию активного раствора готовят на забое перед выбуриванием пилот-скважины за 10 - 15 мин до непосредственной фиксации его уровня на стальном стержне. Для этого ориентатору в течение 8 - 10 мин сообщают вращение с периодическими остановками. Затрата времени на получение отпечатка мениска составляет 20 - 60 мин в зависимости от глубины скважины; причем этот способ непригоден при бурении на глубину свыше 1000 м. Использование эластичной капсулы804821 45 ав И с отверстиями предохраняет активный раст.вор от интенсивного растворения, но не защи-щает стержень от отложения меди на нем впроцессе спуско-подъемных операций и бурения пило-скважины. Для получения достаточно четкого мениска требуется дополнительная фиксация во времени.Цель изобретения - сокращение затратвремени на измерение и ориентацию, повышение четкости получаемых отпечатков менисков и использование нового, ранее неизвестного для этих целей, устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов качестве чувствительного элемента используют водный. раствор медного купороса сконцентрацией 0,15 - 0,50% и помещают этотраствор в стальную камеру с внутреннимзащитным покрытием из инертного материала, например из полиэтилена, который является составным элементом предлагаемогоустройства для осуществления этого способасодержащего сухарь для предотвращения отпроворота ориентирующего стержня вдольоси, прорези на ориентирующем стержне подрычаги фиксации, клиновой ползун с пазами, при этом ориентирующий стержень выполнен с продольными шпоночными пазамипод винт-фиксатор, а манжета - с внутренними кольцевыми выступами.Величины выбранных предельных концентраций раствора медного купороса являются оптимальными, при которых достигается повышенная четкость получаемых менисков на ориентирующем стержне устройства.В этом случае происходит электрохимическая реакция между железом (стальногостержня), которое вытесняет медь из водного раствора медного купороса, имеющийголубой цвет, по реакции Ге + СиЬо,ч = Си++ геЯО. Выделяющаяся медь желтого цвета откладывается на стальном стержне устройства, образуя четко выреженный отпечаток мениска.Ориентирующий стержень при спускеустройства и бурении скважины изолированот активной жидкости уплотняющей резиновой манжетой с внутренними кольцевымивыступами, а при окончании рейсовой уходки непосредственно перед получением мениска вводится в камеру под осевым воздействием керна и гидростатического давленияпромывочной жидкости, причем стержень попадает сразу же в активный раствор медного купороса,Для получения четко выраженного от-,печатка мениск на рабочей поверхностиориентирующего стержня достаточно 10 - 15минутной выдержки стержня в камере с раствором медного купороса.Пример. В камеру устройства емкостью37 мл помещают 8 мл 0,15%-ного водногораствора медного купороса (голубого цвета), затем камеру навинчивают на корпусустройства и устройство устанавливают стационарно под углом 45. Нажатием на клино 4вой ползун до упора вводят стальной стержень в камеру с раствором. В этом положении выдерживают 10 - 15 мин при 10 - 12 С.Для проверки возможности появления ложного мениска поворачивают устройство вдоль оси по часовой стрелке на 90 и выдер.- живают дополнительно 10 - 15 мин. Послеэтого камеру снимают с корпуса устройства.В результате на стальном стержне получается только один четко выраженный мениск,без видимых следов ложного мениска.40 На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, когда ориентирующий стержень находится в первоначальном исходном положении; на фиг. 2 - ориентирующий стержень,введенный в камеру с раствором медного купороса.Устройство содержит камеру 1 с раствором медного купороса 2, корпус 3, резиновую манжету 4 с внутренними кольцевымивыступами, ориентирующий стержень 5 сошпоночными пазами 6 и 7 для винта-фикса 2 р тора 8 и сухаря 9, а также с прорезями 10под рычаги фиксации 11, прижимаемые плоскими пружинами 12, клиновой ползун 13 спазами 14 под рычаги фиксации, винт 15крепления ориентатора к внутренней верноприемной трубе.Устройство работает следующим образом.В процессе берения керн входит в керноприемную трубу или грунтоноску и приокончании рейсовой уходки под осевым воздействием, а также гидростатического давр ления промывочной жидкости нажимает наклиновой ползун 13 и перемещает его вверхна величину шпоночного паза 7, в которойразмещен сухарь 9, при этом ползун клиновой частью выталкивает из прорезей 10 рычаги фиксации 11, прижимаемые плоскимипружинами 12, высвобождает ориентирующий стержень 5, который под действием ползуна продвигается вверх до тех пор, покарычаги фиксации не войдут в пазы 14 ползуна. Верхний рабочий конец ориентирующего стержня при этом вводится в камеру 1с активной жидкостью 2, равномерно смачиваясь ею,После окончания рейсовой уходки выключают вращение бурильной колонны и дают 10 - 15 минутную выдержку для получения мениска независимо от глубины скважины. Указанное время выдержки достаточно, чтобы на рабочей поверхности ориентирующего стержня появился четко выраженный мениск; причем исключается образование ложных и затушованных менисков, так как за это время активный раствор полностью истощается, расходуясь на получение желаемого мениска. Уплотняющая резиновая манжета 4 с внутренними кольцевыми выступами предохраняет камеру 1 с раствором от проникновения в нее промывочной жидкости. Винт-фиксатор 8 входит в шпоночный паз 6 и удерживает стержень 5 в крайнем нижнемего положении, а также от проворота его вдоль оси.Предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет сократить затраты времени на специальный спуск устройства за счет совмещения ориентирования с бурением скважины и получения отпечатка мениска на стержне в 2 - 4 раза быстрее по сравнению с известным, а также использовать данный способ и устройство при бурении скважины до 2000 метров и более.Формула изобретения1. Способ ориентации керноскопа путем получения отпечатка мениска на ориентирующем стержне жидкостного ориентатора керноскопа, заключающийся в соприкосновении в камере ориентирующего стержня с чувствительным элементом, в качестве которого используют раствор медного купороса в воде, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат времени на измерение и ориентацию и повышения четкости получаемых отпечатков менисков, непосредственно перед получением отпечатка мениска ориентирующий стержень вводят в камеру под осевым воздействием керна и гидростатического давления промывочной жидкости, при этом в качестве чувствительного элемента используют раствор медного купороса 0,15 - 0,50%- ной концентрации.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее корпус, ориентирующий стержень, фиксатор, манжету, отличающееся тем, что, оно содержит сухарь для предотвращения от проворота ориентирующего стержня вдоль оси, прорези на ориентирующем стержне под рычаги фиксации, клиновой ползун с пазами, при этом ориентирующий стержень выполнен с продольными шпоночными пазами под винт-фиксатор, а манжета - с внутренними кольцевыми выступами;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бодрых А. А. и Кармальский Г. К. Керноскоп КО и кернометр ПТ - 1. Свердловск,1970, с. 18.2. Авторское свидетельство СССР356347, кл, Е 21 В 47/02, 1970 прототип).804821 авитель Л. Стремоухов Техред А. Бойкас Тираж 638 митета СССРоткрытийая наб., д. 4/ул, Проектна ВНИИПИ Государспо делам изоб113035, Москва, Ж - илиал ППП Патент,сРедактор М, ПетроваЗаказ 1072/47 венного к етений и 5, РаушсУжгород Корректор Л Подписное