Пробоотборный снаряд

(51)М, Кл. Е 21 В 49/08 3 ЪеуаерстваеаыЯ кеивтет СССР ав делан изебретенкй и еткрытяв(72) Авторы изобретения Е,И. Танов, В.И. Грабенко и Р.А. Исмаилов Туркменский научно-исследовательский геологразведочный институт Управления геологйиТуркменской ССР Заявите 4) ПРОБООТБОРНЕЙ СНАР 2с помещенным в ней поршнем со штокоми впускной канал, перекрытый подпружиненным клапаном 23.Данный снаряд позволяет отбиратьпробы пластового флюида с большихглубин и не позволяет надежно отбирать незагрязненную пробу флюида,так как при извлечении снаряда в первоначальный момент некоторое количество промывочной жидкости проникаО ет в пробоотборную камеру.Цель изобретения - повышение надежности работы снаряда.Поставленная цель достигается тем,что он снабжен подпружиненным фикса-.тором и дополнительным штоком, жестко м соединенным с клапаном и имеющимшлипс на конце, а в поршне выполненырадиальные каналы, в которых установлены с возможностью взаимодействия со шлипсом штока клапана подпружиненные фиксаторы, причем шток поршня жестко соединен с колоНной бурильных труб и зафиксирован относительно Изобретение относится к областибурения, а именно к устройствам длябурения и отбора проб из скважин механическими средствами, а более конкретно - герметизированных жидких игазообразных проб из зоны ниже забоя скважины.Известен пробоотборный снаряд,включающий полую шнековую колонну исъемный вакуумируемый на поверхностипробоотборник. Он позволяет проводить забуривание в забой скважины иполучать представительную пробу флюида из пласта ниже забоя,Недостатком данного снаряда является то, что он эффективен при бурении скважин глубиной до 50 м шнековыспособом, что не отвечает требованиям глубокого шнекового бурения.Известен также пробоотборный снаряд, включающий колонну бурильныхтруб и подвижный относительно колонны труб передовой шнековый наконечник, содержащий пробоотборную камеру О П И С А Н И Е п 883380ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУшнекового наконечника, а шток клапана двусторонне подпружинен относитель. но последнего,На фиг.1 представлен общий вид снаряда, продольный осевой разрез; на фиг.2 - то же,при отборе пробы, на фиг.3 - то же, после отбора пробы.Пробоотборный снаряд включает полую колонну 1 труб, несущую шнековый наконечник 2, в полости которого может перемещаться поршень 3 со штоком 4 пробоотборника, Поршень со штокомвыполнен в виде передового наконечника колонны труб, жестко с ней связанного. Нижняя поверхность поршня 3 имеет фигурнуюнапример квадратную выемку 5, в которую входит ответный выступ 6 переходника 7, жестко связанного со шнековым наконечником 2. Такое сопряжение поршня 3 и переходника 7 шнековому наконечнику может быть передано вращением от колонны труб 1. В штоке 4 выполнена осевая полость 8, сообщенная с полостью -ко-. лонны, в которой помещен подпружиненный пружиной 9 поршень 10, служащийдля восприятия давления из полостиколонны труб давления промывочнойжидкости или же от специально сбрасываемого по трубам груза , Шток 4может перемещаться в осевом каналеверхней втулки 11 шнекового наконечника 2 и имеет радиальные отверстия12, в которых помещаются шары 13осевой фиксации штока во втулке. Навнутренней поверхности канала втулки выполнена кольцевая канавка 14подшары 13,а поршень 10 имеет кольцевую расточку 15, в которую западаютшары 13 при расфиксации штока 4 сошнековым наконечником 2, Сопряжениештока 4 и втулки 11 снабжено кольцевыми уплотнениями 16. Шток 4 своимконическим резьбовым гнездом 17 соединен с передовым концом колоннытруб 1. Нижняя осевая полость 18,выполненная в поршне 3 и части штока4, является продолжением осевого канала в переходнике 7. В ней помещеншток 19 пробоприемного клапана, 20. Клапан 20 перекрывает седло 21,черезотверстие которого в полость шнекового наконечника 2 поступает проба.Шток 19 клапана имеет средний упорв виде втулки 22, перемещающейсявместе со штоком 19 в направляющемосевом канале переходника 7. В нижней части осевого канала переходника7 помещена пружина сжатия 23, прио 5 го 25 зо 35 4 О 45 5 О 55 жимающая клапан 20 к седлу 21 относительно переходника. Между упорами выемки 5 в поршне 3 и втулкой 22помещена пружина сжатия 24, служащаядля преодоления гидростатическогодавления на клапан 20 при отборе пробы. Шток 19 клапана заканчиваетсяшлипсом 25, с которым взаимодействует механизм привода пробоприемногоклапана, выполненный в виде фиксаторов 26, имеющих форму шаров и помещенных в радиальных каналах 27 поршня 3подпружиненных пружинами 28 и поджатых с внешних сторон резьбовыми пробками 29. Поршень 3 имеет кольцевоеуплотнение 30, а в переходнике 7 выполненц осевые каналы 31 для поступления отбираемой пробы в образующуюся при подъеме поршня 3 в шнековомнаконечнике 2 подпоршневую полость 32Оерхйяя полость 33 шнекового наконечника обеспечивает требуемое перемещение поршня. В нижней части шнековый наконечник 2 имеет вентиль 34для отбора пробы на поверхности и несет долото 35,Действие пробоотборного снарядаосуществляется следующим образом.Снаряд на колонне бурильных труб 1опускают на забой скважины, В исходном положении колонна через поршень 3сопряжена с переходником 7 и ее вращение может передаваться шнековомунаконечнику 2. Поршень 10 в верхнейосевой полости 8 штока фиксирует шарами 13 положение штока 4 во втулке11 наконечника. Клапан 20 поджат пружиной 23 к седлу 21. Разжимающее усилие пружины 24 достаточно для преодоления ею гидростатического давленияна забое скважины.После достижения снарядом забояего забуривают в забой на высоту шнекового наконечника 2. Далее всю колон.ну приподнимают над забоем на 250300 мм. При этом под наконечником 2образуется полость, а порода на витках шнека служит ее уплотнением . Вобразованную таким образом полостьпоступает из пласта пластовая жидкость.Созданием избыточного давления промывочной жидкости в полости колоннытруб 1 или же весом специально опускаемого груза перемещают поршень 10в верхней осевой полости 8 штока 4,сжимая пружину 9. При этом шары 13утапливаются и западают в кольцевуюрасточку 15 поршня 10. Шток 4 расфик.8833 Формула изобретения сирован относительно шнекового наконечника 2,Поднимая колонну труб 1 вверх,перемещают тем самым поршень 3 в шне-ковом наконечнике. Поршень 3 выходитиз квадратного выступа переходника 7,а фиксаторы 26 привода пробоприемного клапана подхватывают шток 19 зашлипс 25. Пробоприемный клапан 20открывается, Через отверстие седла и21 и каналы 31 переходникав образующуюся подпоршневую полость 32поступает пластовая жидкостьи заполняет ее, пружина 23 .при этом сжимается.При дальнейшем подъеме поршня 3 Овверх усилие пружин 28, поджимающихфиксаторы 26 к шлипсу 25, становитсяменьшим усилия сжатой пружины 23,Шары 26 утапливаются в своих каналах 27, шлипс 25 срывается с шаров, зеклапан 20 под действием пружины 23садится на седло 21. По мере подъемаснаряда в стволе скважины избыточноедавление флюида в полости 32 создаетдополнительное усилие на клапан 20, Ичем обеспечивается герметизация. Визвлеченном на поверхность снарядечерез вентиль 34 осуществляется отбор пробы.Предлагаемый пробоотборный снаряд заобеспечивает бурение с отбором достоверных герметичных проб флюида как изсухих, так и из обводненных разрезов.Поэтому он найдет широкое применение,особенно при газометрической съемкеи ходе геохимических поисков месторождений нефти и газа. Кроме того, пред",лагаемый снаряд может быть использован для отбора проб из призабойныхзон скважин; бурение которых до интер- ввала подлежащего исследованию, велосьлибо с промывкой, либо с продувкойзабоя.Пробоотборный снаряд обеспечиваетвозможность отбора проб из скважинглубиной от 20 до 600 и более метров 80 Ьв зависимости от литологического состава изучаемого разреза,Изготовленный и опробованный ворганизации снаряд рассчитан для пород до У категории по буримости.Следовательно, если в бурящейсяскважине встречаются горизонты доЧ категории на глубине до 1000 мони могут быть опробованы этим пробоотборным снарядом,В пробоприемной камере поднятогона поверхность снаряда сохраняетсяпластовое давление, а в случае необходимости, его можно заменять. Пробоотборный снаряд, включающийколонну бурильных труб и подвижныйотносительно колонны труб передовойшнековый наконечник, содержащий пробоотборную камеру, с помещенным вней поршнем со штоком и впускной канал, перекрытый подпружиненным клапаном, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повйшения надежностиработы, он снабжен подпружиненнымификсаторами и дополнительным штоком,жестко соединенным с клапаном и имеющим шлипс на конце, а в поршне выполнены радиальные каналы, в которыхустановлены с возможностью взаимодействия со шлипсом штока клапана подпружиненные фиксаторы, причем штокпоршня жестко соединен с колоннойбурильных труб и зафиксирован относительно шнекового наконечника, ашток клапана двусторонне подпружиненотносительно последнего.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССРУ 605953, кл. Е 21 В 49/02, 1977.2. Патент США М 2557925,кл. 175-233 опублик. 1951 (прототип).883380 НИИПИ Заказ 10151/48 ираж б 30 Подписное Филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул.Проектн