Керноотборный снаряд

скии, гичееских ем тов и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследователпроектно-конструкторский и технолский институт геологических, геофизии геохимических информационных сис(56) Авторское свидетельство СССРМ 642467, кл. Е 21 В 25/00, 1977.Авторское свидетельство СССРМ 1023068, кл. Е 21 В 25/00, 1972. РНООТБОРНЫЙ СНАРЯД Изобретение относится к устройствам, используемым для бурения скважин с отбором керна, в частности для бурения нефтяных и газовых скважин,Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение трудозатрат при разработке за счет облегчения последовательности извлечения кернового материала иэ бункера,Для достижения поставленной цели в керноотборном снаряде, содержащем корпус, перфорированный в месте размещения в нем керноприемного бункера, циркуляционную и керноводную трубы с выходными отверстиями. кернонаправляющую трубу с керноломом и бурильную головку, керноприемный бункер снабжен жестко связанными с ним перегородками, размещенными на его внутренней поверхности, при этом перегородки в верхней части на уровне выходного отверстия керноводной трубы имеют элементы впуска и блокировки керна, причем элементы впуска и блокировки керна 1799990 А 1(57) Использование: бурение с отбором керна с обеспечением последовательности извлечения кернового материала из бункера, Сущность изобретения: устройство содержит корпус, перфорированный в месте размещения в нем керноприемного бункера, циркуляционную и кернопроводную трубы с выходными отверстиями, кернонаправляющую трубу с керноломом и бурильную головку. Керноприемный бункер снабжен жестко связанными с ним перегородками, которые размещены на его внутренней поверхности, Перегородки в верхней части на уровне выходного отверстия керноводной трубы имеют элементы впуска и блокировки керна, 1 з. и, ф-лы, 6 ил. выполнены в виде поперечных пружинных лепестков, изогнутых по дуге окружности по направлению вращения снаряда.Сущность изобретения заключается в следующем,Наличие жестко связанных с керноприемным бункером перегородок позволит создать отсеки, куда в строгой последовательности под действием силы тяжести и закрученного потока жидкости поступают и складируются куски керна, Во время работы снаряда выпадению кусков керна, их перемешиванию и частичному разрушению от столкновений под воздействием вибрационных, инерционных и других нагрузок препятствует перегородка, что способствует сохранности кернового материала,Благодаря наличию в верхней части перегородок на уровне выходных отверстий керноводной трубы элементов впуска и блокировки керна, в частности, выполненных в виде пружинных лепестков. изогнутых подуге окружности по направлению вращения снаряда, обеспечивается захождение кусков керна в отсек посредством отгибания пружинных лепестков за счет энергии движущегося керна, а затем запиранием последнего столбика керна пружинным лепестком в отсеке.Выполнение пружинных лепестков изогнутыми по дуге окружности по направлению вращения снаряда позволит иметь меньшую жесткость пружинного лепестка при захождении керна в отсек и большую его жесткость при удержании от выпадения.Нэ фиг. 1 представлен продольный разрез керноотборного снаряда; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг, 2 (пружинные лепестки верхней части продольной перегородки); на фиг, 4 - 6 - последовательность наполнения отсеков снаряда керном.Керноотборный снаряд состоит из бурильной головки 1, наддолотного перевод-. ника 2 с циркуляционными отверстиями, спирального калибратора 3, корпуса 4 с отверстиями 5, сообщающими приемную полость 6 для складирования керна с затрубным пространством, обечайки 7 бункера с запорным кольцом 8, верхнего пере- водника 9, На внутренней поверхности обечайки продольно расположены жестко связанные с ней перегородки 10, образующие отдельные отсеки в бункере. Верхняя часть перегородок имеет элементы впуска и блокировки керна, в частности, выполненные в виде поперечных пружинных лепестков 11, изогнутых по дуге окружности по направлению вращения снаряда (в направлении против хода часовой стрелки). Возможны и другие варианты выполнения элементов впуска и блокировки керна в перегородках, например в виде посаженных на вертикальную ось подпружиненных рычагов.Внутренняя извлекаемая система состоит из керноводной трубы 12 с выходным отверстием 13 и циркуляционной трубы 14. связанных с ними верхнего 15 и нижнего 16 фланцев, образующих обращенными друг к другу торцами и внутреннейповерхностью обечайки 7 приемную полость (бункер) 6, головки 17 кернонаправляющей трубы 18 с упорным фланцем 19, втулкой 20 и кернователем с керноломом 21 и собачками 22,Керноводная 12 и циркуляционная 14 трубы дополнительно связаны между собой обтекателем 23 и накладками 24.Керноотборный снаряд работает следующим образом. Керноотборный снаряд присоединяется к бурильной колонне или к валу забойного двигателя и отпускается в скважину. В процессе бурения поток промывочной жидкости двигается по внутреннему каналу бурильных труб, циркуляционной трубе 14 и выходит ниже корпуса 4 через боковые 5 циркуляционные отверстия переводника 2 взатрубное пространство, Здесь часть потока направляется вверх по кольцевому зазору между инструментом и скважиной, а другая через призабойную зону вверх по кернонап равляющей 18 и керноводной 12 трубам.Вместе с потоком жидкости керн и шлам поступают внутрь снаряда и по керноводным трубам 18 и 12 через отверстие 13 в приемную полость 6, где происходит отде ление керна от промывочной жидкости, которая через отверстия 5 корпуса 4 направляется в затрубное пространство.При выходе куска керна из отверстия керноводной трубы он под действием центробеж ной силы отбрасывается к внутреннейповерхности обечайки 7 и закрученным столбом жидкости в бункере продвигается против часовой стрелки, одновременно опускаясь под влиянием силы тяжести. Во вре мя движения по горизонтали столбикикерна отжимают пружинные лепестки 11 верхней части перегородок 10 и перемещаются до попадания в самый удаленный от выходного отверстия отсек, образованный 30 продольной перегородкой 10, внутреннейповерхностью обечайки 7, циркуляционной трубой 14 и обтекателем 23.В отсеке столбик керна может толькоопускаться по вертикали. Таким образом 35 происходит заполнение первого отсека(фиг, 4). На чертеже цифрами указаны столбики керна по порядку (последовательности) отделения от забоя, причем буквой "а" обозначен верх столбика, буквой "н" - низ 40 столбика. Выпадению столбиков керна будет препятствовать жестко связанная с обечайкой бункера продольная перегородка 10, а самые верхние столбики керна будут удерживать от выпадения пружинные лепестки 11, расположенные в верхней части перегородки 10, жесткость которых в направлении выпадения керна много больше жесткости в направлении захождения керна в отсек.Заполнение второго отсека (фиг, 5) бу 50дет происходить по аналогичной схеме. Отличие будет заключаться в том, что перемещение столбиков керна по вертикали во 2-м отсеке будет осуществляться после натыкания их на верхние столбики керна,находящиеся в первом отсеке.Таким образом будут заполнены все отсеки (фиг, 6). После окончания бурения керноотборный снаряд поднимается на поверхность, извлекается внутренняя система снаряда с заполненным керновым материалом бункером. Бункер отделяется от внутренней системы, Столбики керна раскладывают в специальные ящики с продольными секциями слева направо в строгой последовательности в порядке возрастания глубины скважины,Использование предложенного изобретения позволит повысить качество отбора и привязки керна, существенно облегчит последовательность извлечения отдельных кусков керна из бункера снаряда.Наличие перегородок, способствующих лучшей сохранности керна во время бурения, позволит повысить вынос керна, а улучшение освещенности керном изучаемых разрезов приведет к сокращению количества разведочных скважин, закладываемых для изучения разреза в целях определения характеристик горных пород и полезных ископаемых,Формула изобретения 1, Керноотборный снаряд, содержащий корпус, перфорированный в месте размещения в нем керноприемного бункера, циркуля ционную и кернопроводную трубы с выходными отверстиями, кернонаправляющую трубу с керноломом и бурильную головку, о т лича ю щи йс ятем, что, с целью повышения надежности в работе и уменьшения трудозатрат при разборке снаряда за счет облегчения последовательности извлечения кернового материала иэ бункера, кер ноприемник бункера снабжен жесткосвязанными с ним перегородками, размещенными на его внутренней поверхности,при этом перегородки в верхней части науровне выходного отверстия керноводной 15 трубы имеют элементы впуска и блокировкикерна.2, Снарядпоп,1,отл ичаю щийсятем, что элементы впуска и блокировки керна выполнены в виде поперечных 20 пружинных лепестков, изогнутых по дуге. окружности по направлению вращения снаряда.1 709 Ц 0 7 Ред орректор И. Шмакова Тираж Подп венного комитета по изобретениям и 13035, Москва, Ж, Раушская наб.,ГКНТ СС уда м Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аз 1142ВНИИПИ Составитель О, БергштеТех ред М. Мо р гентал снов ткрыт