Устройство для получения керногазовых проб

 

СОЮЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 E 21 В 25/08

ГОСУДАРСТ9ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3701972/22-03 (22) 17.02.84 (46) 07.01;86. Бюл. У 1 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) А.С.10шков и Б.Ф.Головченко (53) 622.243.64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 848581, кл. Е 21 В 25/00, 1981.

Атякин А.К. Опробование полезных ископаемых при бурении. скважин.

M. Недра, 1968,, с.204-206. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ .

КЕРНОГАЗОВо1Х ПРОБ, содержащее бурильную колонну, спускаемый на бурильной колонне керногазонаборник

„„Я0„„1203233 А в виде корпуса с коронкой, переходником, верхним клапаном, нижней крышкой и подвижным керноприемником, имеющим резьбу для соединения с нижней крышкой, а также нагнетательную систему для подачи промывочной жидкости в бурильную колонну и керногазонаборник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества опробования посредством увеличения объема пробы, оно снабжено лубрикатором для герметизации устья скважины и обвязкой, сообщающей лубрикатор с нагнетательной системой, при этом нижняя крышка керногазонаборника размещена в заслонке задвижки лубрикатора.

1203233

5 ! О

ll5

2О

ЗО

4О

5О

Изобретение относится к горному делу, предназначено для получения проб керна с газом и может быть использовано при геологоразведочном бурении скважин из горных выработок, с поверхности земли

-и на морских акваториях.

Цель изобретения — повышение качества опробования посредством увеличения объема пробы.

На чертеже приведено устройство в случае его применения в горизонтальной или восстающей скважине угольной шахты, общий вид.

Устройство для получения керногазовых проб состоит из керногазонаборника 1, включающего корпус 2 и подвижный керноприемник 3 с штампом 4, имеющим на наружной поверхности резьбу. Корпус 2 соединен с переходником 5, в котором выполнены промывочные каналы 6. Передняя часть переходника 5 связана с хвостовиком 7 с помощью шлице-! вого соединения 8. Хвостовик 7 соединен через переходник 9 с керноприемником 3, В переходнике 5 и хвостовике 7 размещены подпру:.жненные верхние клапаны 10 и 11. На переходнике 9 расположен осевой подшипник

12, а между переходником 5 и подшипником 12 — пружина 13.. На керноприемнике 3 в зазоре между ним и корпусом 2 закреплены упоры 14. C корпусом 2 соединена буровая коронка 15. Керногазонаборник 1 размещен в лубрикаторе для герметизации устья скважины, который состоит из соединенных между собой тамбура lб,сальниковой головки 17 и задвижки 18.

Задвижка 8 через тройник 19 соединена с устьем скважины 20. В задвижке 18 размещена крышка 21 (нижняя) керногазонаборника на шпонке 22. На дне крышки 2! помещена уплотняющая прокладка 23.

Нагнетательная система для подачи промывочной жидкости состоит из насоса 24 с всасывающей магистралью 25, сливной магистралью 26 и напорной магистралью 27. Напорная магистраль 27 через сальник 28 соединена с бурильной колонной 29, которая проходит через сальниковую головку 1.7 и соединена с 5 переходником 5 газокернонаборника

1. На напорной магистрали 27 раср положен распределительный кран 30, сообщающий соединительной магистралью 31 лубрикатор с нагнетательной системой. Соединительная магистраль 31 снабжена манометром 32 и связана с тройником 19, на патрубке которого расположен демпфер

33. На сливной магистрали 26 размещен вентиль 34. Промывочная жидкость находится в отстойнике 35.

Бурение и спуско-подъемные операции выполняются буровым станком 36, через вращатель которого проходит бурильная колонна 29.

Кран 30, магистраль 31 и тройник !

9 с демпфером 33 образуют обвязку, сообщающую лубрикатор с нагнетательной системой.

Устройство работает следующим образом.

Перед вскрытием пласта полезного ископаемого, например угля нли другой породы, содержащей природныи газ, устье скважины 20 перекрыто задвижкой 18, а напорная магистраль

27 — распределительным краном 30.

Насос 24 через всасывающую магистраль 25 забирает жидкость из отстойника 35 » подает ее через распределительный кран 30 и соединительную магистраль 31 в тройник 19 н в скважину 20. С помощью демпфера 33 в скважине поддерживается давление, превышающее давление свободного газа в породе. Это давление контролируется по манометру

32,, а подаваемая насосом жидкость через демпфер 33 стекает в отстойник 35.

В тамбур 16 герметизирующей головки помещают керногазонаборник 1, корпус 2 которого через переходник

5 соединяют с трубами бурильной колонны 29, пропущенной через сальниковую головку 17. Уплотняют сочленение головки 17 с колонной 29.

Открывают задвижку 18, поднимая ее, и с помощью бурового станка 36 подают керногазонаборник 1 на забой скважины. После достижения забоя перекрывают краном 30 соединительную магистраль 31 и подают промывочную жидкость через кран 30, магистраль

27, сальник 28 и бурильную колонну 29 к газокернонаборнику 1.

Промывочная жидкость, проходя через колонну 29, открывает клапан

l0 и проходит через каналы 6 переходника 5 в зазор между корпусом

1203233 рии.

Составитель В.Акслер

Техред С.Мигунова. Корректор И.МУска

Редактор Н.Тупица

Заказ 8396/37 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственнбго комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2 и керноприемником 3 и к забою скважины. Далее она омывает коронку 15,и возвращается к устью скважины 20, стекая через тройник 19 H peMпфер 33 в отстойник 35. При этом сохраняют давление в скважине, контролируя его по манометру 32 и регулируя подачу жидкости краном

34 на сливной магистрали 26. Создают осевую нагрузку на колонну 29, керноприемник 3 при этом утапливается внутрь корпуса 2, сжимая пружину 13. Шлицевое соединение 8 размыкается, а хвостовик клапана

10, упираясь в головку клапана

11, открывает. его. Затем дают вращение бурильной колонне 29. Коронка 15 обуривает уголь, а штамп 5 вдавливается в забой, формируя керн.

Керноприемник 3 при этом не вращается, а нагрузка на штамп 4 передается через пружину 13, подшипник 12, переходник 9 и трубу керноприемника 3. Керн с газом заполняет керноприемник 3, вытесняя жидкость из него через открытый клапан 11. Газ при этом из керна не выделяется, так как давление, создаваемое в скважине, поддерживается превышающим пластовое. После окончания рейса вращение прекращают и смещают колонну 29 от забоя скважины.

Керн с помощью кернорвательного устройства (не показано) отрывается от забоя, пружина 13 выдвигает вперед керноприемник 3, штамп 4 и его резьбовая часть выходят за пределы коронки 15, элементы шлицевого соединения 8 на переходнике 5 и хвостовике 7 входят в зацепление, а клапан ll закрывается-. Переключают подачу промывочной жидкости распределительным краном 30 на магистраль

5 31. Клапан !О закрывается..

Сохраняя цавление в скважине, извлекают керногазонаборник 1. Упоры !

4, упираясь в коронку 15, препят— ствуют при этом выходу керноприем1О ника 3 из корпуса. После выхода керногазонаборника 1 в тамбур 16 задвижку 18 опускают. Подают керногазонаборник 1 до соприкосновения штампа 4 с крышкой 21. Вращая керно15 газонаборник 1 за колонну 29, свинчивают резьбу на штампе 4 с резьбой крышки 21 до упора штампа 4 в уплотняющую прокладку 23. Шпонка 22 препятствует проворачиванию крышки 21 при

20 завинчивании резьбы.

Далее отвинчивают головку 17 или тамбур 16, отвинчивают коронку 15, отделяют керноприемник 3 от корпуса 2. Керноприемник 3 при этом с од25 ной стороны несет переходник 9, хвостовик 7 и клапан 21, а с другой— крышку 21 и коронку 15, оставшуюся между упорами 14 и крышкой 21. С одной стороны керноприемник 3 закрыт крышкой 21, с другой — клапаном 11.

В этом виде керноприемник транспортируют в лабораторию. Для предотвращения утечек при транспортировке целесообразно отверстие хвостовика

7 над клапаном 11 дополнительно перек35 рывать пробкой, которая должна быть снабжена систсмой дпя подключения к испытательным агрегатам лаборато