Устройство для бурения с отбором керна

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИЛЛИСГИЧЕСКРЕСПУБЛИК Е 21 В 25/О ИСАНИ ОБР ПАТЕН Озадвижкой, с двигателя и у открытия вп ка. Выходнос обратным 54) УСТ ОМ КЕ 57) Исп ором к ойство нсотя: устнаряд,ГОСУДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструк горского института технологии глубокого разведочного бурения(73) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно- конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения(56) Волков А.С., Волокитенков А.А.Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости, М.; Недра, 1970, с, 128.Авторское свидетельство СССРИг 713979, кл. Е 21 В 25/00, 1980. ОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СНАльзование: бурение скважрна. Сущность изобретенсодержит керноотборный Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для бурения с отбором керна.Известны устройства для бурения с отбором керна при обратной призабойной циркуляции промывочной жидкости, содержащее керноотборный снаряд, породоразрушающий наконечник и дросселирующий элемент, создающий местное дополнительное гидравлическое сопротивление в затрубном пространстве над забоем.Недостатком этих устройств является непостоянство обратной циркуляции промывочной жидкости из-за меняющегося связанныи с переходником, выполненным с входным и выходным каналами. Наружная труба имеет породоразрушающий наконечник в нижней части, В ней размещена перфорированная керноприемная труба, Над керноотборным снарядом установлены калибратор и пакер, В полости керноприемной трубы размещен упругодеформируемый рукав. Винтовой забойный двигатель имеет корпус, ротор, статор и шпиндель с каналами, гидравлически сообщенными с входным каналом переходника, Над ротором размещена перемычка, жестко связанная с корпусом забойного двигателя и выполненная с продольными сквозными каналами, оснащенными обратными клапанами. Над перемычкой установлен пробоотборник, выполненный с впускным каналами с прямыми клапанами, Перемычка выполнена с язанной с ротором забойного тановленной с возможностьюскного канала пробоотборниканал переходника выполнен апаном. 4 ил. гидравлического сопротивления в эатрубном пространстве над забоем, вследствие отклонений ст цилиндрической формы поверхности стенок ствола скважины, Указанный недостаток ликвидирован в устройствах, где вместо дросселирующего элемента применен изолирующий пакер,Известно также устройство для бурения с отбором керна, содержащее керноотборный снаряд, связанный с переходником, выполненным с входным и выходным каналами, наружной трубы с породоразрушающим наконечником в нижней части и размещенной в ней перфорированной кер 1776288ноприемной трубой, калибратор и пакер, установленные над керноотборным снарядом.Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности при бурении и опробовании глубокозалегающих пластов, так как требуется производить дополнительный спуск пластоиспытателя, что в таких условиях приводит к значительным непроизводительным затратам времени, При этом параметры пласта. находящегося длительное время вскрытым, подвергаются изменениям, что приводит к искажению результатов геологического опробования.Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства при бурении и опробовании глубокозалегающих пластов.Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для бурения с отбором керна, содержащее керноотборный снаряд, связанный с переходником, выполненным с входным и выходным каналами, наружной трубой с породоразрушающим наконечником в нижней части и размещенной в ней перфорированной керноприемной трубой, калибратор и пакер, установленные над керноотборным снарядом, снабжено упруго-эластичным рукавом, размещенным в полости керноприемной трубы, винтовым забойным двигателем с корпусом, ротором, статором и шпинделем с каналами, гидравлически сообщенным с входным каналом переходника, перемычкой, выполненной с продольными сквозными каналами, оснащенными обратными клапанами размещенной над ротором и жестко связанный с корпусом забойного двигателя, размещенным над перемычкой пробоотборником, выполненным с впускным и выпускным каналами с прямыми клапанами, при этом перемычка выполнена эадвиж ой; установленной с возможностью открытия впускного канала пробоотборника и связанной с ротором забойного двигателя, а выходной канал переходника выполнен с обратным клапаном.При этом повышается эффективность бурения с отбором керна и опробования пластов путем совмещения этих операций во времени, благодаря чему повышается надежность перекрытия опробуемого пласта, снижается количество используемой аппаратуры, повышается качество и информативность проб пластовых Флюидов и керна горных пород, слагающих пласт.На Фиг. 1 изображено устройство для бурения с отбором керна в процессе бурения, ид сбоку, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг, 3 -5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 устройство в процессе опробования пласта; на фиг. 4 - задвижка и храповой механизм,Устройство для бурения с отбором керна содержит колонковое долото 1, соединенное с наружной трубой 2 керноотборного снаряда, внутри которой размещена керноприемная труба 3 с кернорвателем 4. Калибратор 5, пакер 6 нажимного действия и подшипниковый узел керноприемной трубы 3 размещен с возможностью замены в переходнике 8. в котором выполнены выходной 9 и входной 10 каналы, преобразующие нагнетательный поток промывочной жидкости в обратный в призабойной зоне под пакером 6, Калибратор 5 закреплен на переходнике 8 гайкой 11. а пакер 6 установлен с возможностью вращения относительно переходника 8 и калибратора 5. По длине керноприемной трубы 3 выполнены перфорационные отверстия 12, а в верхней части размещен упор 13, на котором закреплен упруго-эластичный рукав 14, размещенный вдоль стенок трубы 3. Над выходным каналом 9 размещен обратный уупругоэластичный клапан 15, предотвращающий переток жидкости из затрубного надпакерного пространства в подпакере, В качестве привода используется забойный винтовой двигатель с корпусом 16, ротором 17, статором 18 и шпинделем 19 с каналами 20, сообщенными со входным каналом 10 переходника 8. В полости над ротором 17 размещена жестко соединенная с корпусом 16 двигателя перемычка 21 с каналами 22, оснащенными клапанами 23. Над перемычкой 21 размещен пробоотборник 24, оснащенный каналами 25 и 26 с клапанами, Входной канал 25 пробоотборника 24 снабжен задвижкой 27 с зубцами на нерабочем участке, соединенной через храповой механизм 28 в виде муфты с зубчатым сектором и собачкой и карданный вал 29 с ротором 17. Корпус 16 забойного двигателя соединен с бурильными трубами 30.Устройство работает следующим образом,При спуске в скважину пакер 6 находится в растянутом состоянии и не создает препятствий, находясь под защитой калибратора 5. При бурении колонковое долото 1 создает пилотный ствол, имея, например, диаметр 187,3 мм (геологоразведочный стандарт).Калибратор 5 расширяет ствол до 190 мм (геологоразведочный стандарт) или 215 мм (нефтяной стандарт) непосредственно под пакером 6, благодаря чему последний работает в калиброванном стволе, обеспечивал хорошее уплотнение и направление всей истекающей иэ каналов 10 жидкости назабой скважины. Жидкость, охлаждая колонковое долото 1 и увлекая шлам, поступает в керноприемную трубу 3 и поднимает образовавшийся кван до упора 13. При этом жидкость со шламом перетекает по межтрубному пространству, воздействуя на керн через окна 12 посредством упруго-эластичного рукава 14, предотвращающего заклинивание, зашламование и загрязнение керна промывочной жидкостью. Далее жидкость по каналу 9, отгибая клапан 15, уходит в надпакерное пространство, Продвижение керна в полости рукава 14 способствуют пульсации потока промывочной жидкости и низкий коэффициент трения в паре "горная порода в мокр резина", Закрепленнь 1 й на карданном валу 29 эксцентрик тыльной стороной отжимает собачку на храповом механизме и поэтому в г 1 роцессе бурения задвижка 27 продолжает перекрывать входной канал 25 прабаатбарника 24, препятствуя паступлени 1 О труда, промывочной .жидкости из нисходящего патака,Па окончании проходки интервала на длину кернаприемнай трубы 3 некоторое время прокачивают промывочную жидкость, очищая забой ат шлама до выноса его на поверхность, Затем прекраща 1 ат подачу жидкости и вращаот вправо колонну бурильных труб, При этом эксцентрик, закрепленный на карданном валу 29, торцевой стороной воздействует на собачку, соединенную с муфтой храпавага механизма, зубчатый сектор которого при повороте муфты поворачивает задвижку 27 на угол, определяемый размерами зубчатого сектора, воздейству 1 ащего на зубцы нерааачега участка задвижки 27,При этом снацала промывочная жидкость иэ подпакерного пространства, а затем и пластовая жидкость прокачивается винтовым насосом через проаоатбарник 24, входной отверстие 25 которого открыто перемещением задвижки 27, а каналы 22 в перемычке 21 перекрыты клапанами 23, Пакер Б и клапан 15 надежно перекрывают опробуемый пласт от промывочной жидкости, находящейся в затрубном прастранст 20 25 30 35 40 45 ве, а рукав 14 облегает керн, изолируя его от опробователя и от потока пракачиваемай жидкости.После заполнения прабоотбарника 24 пластовой жидкостью, определяе мом по истечению расчетного времени работы опробователя, устройство извлекают из скважины, При этом клапа в канала 25 и 2 б пробоотборника 24 удерживают пластовую жидкость в нем. а кернорватель 4 удерживает керн в керноприемной трубе 3, Пакер 6 разжимаетсч после снятия ссевой нагрузки и не препятствует иэвлеченио устройства на поверхность,Формула изобретения Устройства для бурения с отбором керна, содержащее керноотбарный снаряд, связанный с переходникам, выполненным с входным и выходным каналами, наружной трубой с порадораэрушающим наконечником в нижней части и размещенной в ней перфорированной кернаприемнай трубой, калибратор и пакер, установленные над керноатборным снарядом, а т л ич а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения эффективности работы устройства при бурении и опробовании глубокаэалегающих пластов, Она снабгкена упругаэластичным рукавом, размещенным в полости керна" приемной трубы, винтовым забойным двигателем с корпусом, ротором, статарам и шпинделем с каналами, гидравлически сообщенными с входным каналам переходника, перемычкой, выполненной с продольными сквозными каналами, оснащенными обратными клапанами, размещенной над роторам и жестко связанный с корпусом забойного двигателя, размещенным над перемычкой пробоотборникам, выполненным с впускным и выпускным каналами с прямыми клапанами, при этом перемычка выполнена с задвижкой, установленной с возможностью открытия впускного канала прообоотборника и связанной с ротором забойного двигателя, а выходной канал переходника выполнен с Обратным клапаном.1 1 16288 3Составитель В. Ешимова Редактор Т, Иванова Техред М,Моргентал Корректор А. Долини эказ 4047 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101