Керноотборный снаряд

Союз Советскик Социапистическик Республик(51) М. Кл. 0499 2 25 присоединением23) Приоритет вки йо Государственный комнте СССР йо делам изобретений н открытийата опубликования описания 3003Л. Эдельман, Г.Р, В.К, Полшков и 72) Авторыизобретения(71) Заявите 54) КЕРНООТБОРНЫЙ СН ится к бурени устройствам с о нов еменнэ н Известен также керноотборный снаряд, в, котором, с целью локализации и выноса заклинки иэ эоны поступления вновь формируемого керна, в колонковой трубе размещены коаксиально две разной длины втулки, подвижные в осевом направлении относительно трубы 31 .Перенесение опоры заклинки керна со стенки колонковой трубы на стенки втулки, осуществляемое в указанном снаряде, дает определенный эффект, но не устраняет возможность новой заклинки, которая более вероятна, чем первая, так как формирование керна происходит в условиях повышенного зазора между керном и второй втулкой, обнажающейся при перемещении внутренней втулкиВозможность заклинивания керна сразу при попадании его в трубу большего диаметра практически ограничивает общую длину керна, поднимаемого за рейс, длиной малой втулки. Кроме того, надежность работы рассматриваемого устройства зависит от легкости перемещения втулок относительно друг друга и колонковой трубы, достижение Всесоюэныи ордена Таучно-исследовательс Изобретение относ ю скважин, а именно, кдля бурения скважин д р ым отбором керна,Известны керноотборные снаряды для бурения в геологических условиях, способствующих заклиниванию и дроблению керна, характеризующиеся наличием плотно сидящей в колонковой трубе гильзы, выполненной иэ двух половин с хромированной и полированной внутренней поверхностью или в виде сплошной пластиковой втулки 11 и 21 .Однако, в указанных конструкциях 15 не исключается возможность заклинивания керна и оставления его на забое из-за нечеткой работы кернователя. С целью повышения эффективности отбора керна в снарядах фирмы лонгир ус танавливаются специальные сигнализаторы эаклинки, что в сочетании со съемной грунтоноской позволяет оперативно извлечь керн и продолжить бурение, не поднимая колонны буриль-: ных труб. Применение таких устройств не всегда возможно, особенно в глубоком бурении и при бурении турбобуром, когда затруднена передача сигнала по гидравлическому каналу свя унтоноска выполнена несъемкоторой является достаточно сложной задачей при наличии в керноприемной камере мелких кусков керна и шлама.Известен также керноотборный снаряд, содержащий корпус, бурильную головку и керноприемную трубу с керноприемной камерой, причем, на внутренней поверхности камеры имеются эластичные выступы в виде иголочек, предназначенные для снижения трения между стенками камеры и образующимся керном, а также выполняющие роль центраторов керна 4.Наличие антифрикционных и центрирующих элементов на внутренней поверхности камеры снижают вероятность заклинивания керна.Но выполнение эластичных выступов в виде стальных иголочек не позволяет добиться полной центровки керна по оси керноприемной камеры: иголочки неравномерно прижимаются к керну, и, тем самым, способствуют прижатию керна к одной из сторон камеры, вызывая перекос кусочков керна и их заклинивание.Цель изобретения - повышение эффективности отбора керна путем устранения его заклинки и улучшения его центрирования.Указанная цель достигается тем, что в керноотборном снаряде, эластичные выступы выполнены кольцевыми и имеют в сечении, образованном плоскостью, проходящей через ось керноприемной камеры, форму конуса, вершина которого расположена выше его основания, причем выступы расчленены прорезями на отдельные участки, а также тем, что эластичные выступы выполнены в виде втулок, размещенных в керноприемной камере с возможностью вращения, а во втулках и в керноприемной трубе выполнены радиальные каналы, сообщающие пространства внутри и снаружи керноприемной камеры, причем шаг каналов в керноприемной трубе равен шагу эластичных выступов.На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1, на фиг. 3 в .разрез А-А на фиг. 1,35 Керноотборный снаряд включает бурильную головку 1, корпус 2, центратор 3, переводник 4 и керноприемную камеру, состоящую из трубы 5, кернорвателя б с упорным кольцом 7, фильтра 8, являющегося одновременно ограничителем продвижения керна вверх, и втулок 9. На втулках 9, вставленных в трубу 5 с небольшим зазором, имеются эластичные выступы 10, имеющие форму конуса и выполненные таким образом, что касательные, проведенные в произвольных точках сечения выступа (например Б и В на Фиг. 2) образуют с осью кернопри 5 О 15 20 25 ЗО 40 45 0 55 бО емной камеры угла й, и сс по большей мере равные 90.На внутренней поверхности в торцах втулок 9 имеются пазы 11 и 12,расчленяющие их на отдельные участки, а на внешней поверхности выступы 13; в трубе 5 для улучшенияпромывки выполнены отверстия (радиальные каналы) 14. Шаг выступоввдоль оси керноприемной камеры равеншагу радиальных каналов. Втулкиразмещены в керноприемной камере свозможностью вращения.Применение предлагаемого устройства целесообразно при отборе керна в трещиноватых породах с высокойперемножаемостью по прочности ибольшими углами падения пластов, особенно при повышенных требованиях ккачеству и количеству поднимаемогокерна,. бурение поисковых, разведочных, опорных и уникальных сверхглубоких скважинПри разбуривании пород, воздействие на которые принудительного потока промывочной жидкости нежелательно, применяется труба 5 без отверстий 14, подвескакерноприемной камеры на упорном подшипнике и установка в верхней части камеры дренажного клапана.Керноотборный снаряд работаетследующим образом,При поступлении керна в керноприемную камеру эластичные выступы 10прижимаются к внутренней поверхности втулок 9, обеспечивая, благодаряупругости материала .и форме сечениявыступа, удержание керна и исключение давления поднятых кусков кернана вновь формируемые, а также центрацию керна. Практически полное прилегание керна к внутренней поверхности керноприемной камеры исключает возможность относительного смещения и расклинки кусков керна. Зазормежду втулками 9 и трубой 5 позволяет им свободно проворачиваться относительно снаряда, что обеспечиваетнеподвижность керна в процессе бурения. Промывка керноприемной камеры,осуществляемая через пазы в фильтре 8 и отверстия в трубе 14, удаляет мелкие куски керна и шлама изкерноприежной полости с помощью системы каналов, образуемых пазами 11,12 и выступами 13 на втулках 9. Удалению шлама способствуют центробежные силы, действующие на его частицы, находящиеся во вращающейся вместе с корпусом снаряда трубе 5. Вслучае применения закрытой трубы 5через указанные каналы и клапан.осу-.ществляется дренаж керноприемнойкамеры, а подвеска камеры на подшипнике исключает вращение трубы 5 иее зашламование под действием центробежных сил,Применение устройства повышаетэффективность бурения с отбором керна за счет лучшего его центрированияи исключения предпосылок для егозаклинивания (давление вышележащегокерна на вновь формируемый и возможность произвольного относительносмещения кусков керна), а также более надежного захвата и удержаниякерна,Формула изобретения 0 20 25 1, Керноотборный снаряд, содержащий корпус, керноприемную трубу с керноприемной камерой, имеющей на внутренней поверхности антифрикционные и центрирующие эластичные выступы, и бурильную головку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности отбора керна путем устранения его заклинки и улучшения его центрирования, эластичные выступы выполнены кольцевыми и имеют в сечении, образованном плоскостью, проходящей через ось керноприемной камерыформу конуса, вершина которого расположена выше его основания, причем выступы расчленены прорезями на отдельные участки. 2. Снаряд по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что эластичные выступы выполнены в виде втулок, размещенных в керноприемной камере с возможностью вращения.3. Снаряд по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что во втулках и в керноприемной трубе выполнены радиальные каналы, сообщающие пространства внутри и снаружи керноприемной камеры, причем шаг каналов в керноприемной трубе равен шагу . эластичных выступов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Бюллетень фирмы Лонгир "ЦЯеге", Р 3380, 1975.2. Экспресс-информация, ВНИИТИ, "Техника и технология буровых и горных разведочных работ", 1976, Р 31, с. 2.3. Авторское свидетельство СССР Р 63339,.кл. Е 21 В 25/00, 1944.4. Бергштейн О.Ю. и др. Совершенствование методов и средств отбора керна в Глубоком бурении. М., "Недра", 1977, с. 202-204.