Способ отбора керна и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к бурению скважин с отбором керна. Цель - повышение надежности отбора керна с сохранением его естественной целостности. Способ отбора керна i включает спуск керноотборного устройства, бурение с прошивкой и образованием керна, отрыв керна от забоя и его транспортирование при действии на него гидростатического давления бурового раствора (БР) и извлечение керна из керноотборното устройства. При бурении создают дополнительное давление на керн. Это дополнительное давление Р направлено к торцевой поверхности кверху вниз вдоль вертикальной оси. Его в сумме с гидростатическим давлением столба БР на керн неоднократно циклически изменяют в диапазоне от Pi Р -Н/ЮдоРа НЛО, где Н - средняя глубина отбора керна: /51 и /92 - плотность горной породы 2,4 и 2,9 г/см соответственно. Устройство для осуществления способа содержит бурильную ГПЛОВКУ 1. кеонопоиемник (КП) 2 с компоновкой кернорвателей 3 и дренажным каналом 4. Внутри КП 2 расположен патрубок 5 с вращающейся пятой 6 и подвижной втулкой 7, взаимодействующей с расположенными рядами по высоте упорными элементами (УЭ) 12, расположенными в пазах 11 КП 2. Выбуриваемый керн, поступая в КП 2, сжимает пружину 8. На КП 2 создается дополнительное давление к действующему уже давлению столба БР. Пружина 8 сжимается до определенного усилия, соответствующего минимальному значению давления, утапливает УЭ 12 в пазы 11 и беспрерывно перемещает втулку 7 вверх до упора в следующий ряд УЭ. Таким образом, создается дополнительное давление на керн, способствующее сохранению естественной целостности керна и повышению надежности его отбора. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. (Л С ч 4 Ч О ч

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4310115/03 (22) 01.07.87 (46) 15.07.92. Бюл, %26 (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" (72) P.À.Àõìåòîâ, А.В.Перов, И.Г.Юсупов, M.È.Áèáåðìàí и С.И.Г,Вартанянц (53) 622.243.64 (088.8) (56) Методическое руководство по бурению с отбором керна нефтяных и газовых сгаажин, РД39-2-399-80, М.: В НИИ БТ, 1982, с.55— 61.

Авторское свидетельство СССР

М 318685, кл. Е 21 В 25/00, 1965. (54) СПОСОБ ОТБОРА КЕРНА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважин с отбором: керна. Цель — повышение надежности отбора керна с сохранением его естественной целостности. Способ отбо: ра керна включает спуск керноотборного устройства, бурение с прошивкой и образованием керна, отрыв керна от забоя и его транспортирование при действии на него гидростатического давления бурового раствора (БР) и извлечение керна из керноотборного устройства. При бурении создают дополнительйое давление на керн. Это дополнительное давление P направлено кторИзобретение относится к горному делу, а именно к бурению скважин с отбором керKQ.

Цель изобретения — повышение надежности отбора керна и сохранение его естественной целостности.

„„SU „„17К7ЫОА1 цевой поверхности кверху вниз вдоль вертикальной оси. Его в сумме с гидростатическим давлением столба БР на керн неоднократно циклически изменяют в диапазоне от Р1 = р Н/10 до Р2 = р Н/10, где Н вЂ” средняя глубина отбора керна: р1 ир — плотность горной породы 2,4 и 2,9 г/см соответственно, Устройство для осуществления способа содержит бурильную гпловкч 1. кеонопоиемник (КП1 2 с компонов-. кой кернорвателей 3 и дренажным каналом 4, Внутри КП 2 расположен патрубок 5 с вращающейся пятой 6 и подвижной втулкой 7, взаимодействующей с расположенными рядами по высоте упорными элементами (УЭ)

12, расйоложенными в пазах 11 КП 2. Выбуриваемый керн, поступая в КП 2, сжимает пружину 8. На КП 2 создается дополнительное давление к действующему уже давлению столба БР, Пружина 8 сжимается до определенного усилия, соответствующего минимальному значению давления, утапливает УЭ 12 в пазы 11 и беспрерывно перемещает втулку 7 вверх до упора s следующий ряд УЭ; Таким образом, созда ется дополнительное давление на керн, способствующее сохранению естественной целостности керна и повышению надежности его отбора, 2 с.п.ф-лы, 3 ил, На фиг,1 изображено устройство для отбора керна, продольный разрез; на фиг.2— узел I на фиг.1; на фиг.3 — вид по стрелке А д на фиг.2.

Устройство для отбора керна включает колонну труб (не показана) с бурильной го3 1747670:, 4

i ловкой 1, керноприемник 2 с компановкой поджатая упороли 13 через подвижную втул- кернователей 3 в нижней части и шаровым ку7. дренажным клапаном 4 в верхней части. Силовую пружину8соглаСно-предвариВнутри кернойриемника 2 расйоложен пат- - тельному расчегу подбирают таким обрарубок 5 с вращающейся пятой 6 в нижней 5 зом, чтобы в наибольшей" степени ти втулкой 7, подпружиненной снизу пружи- лрний с учетом действия столба бурового ной S. Втулка 7 выМлнейа с конйческой: раствора на керн. верхней частью 9 и уступом 10 в нижней -,. .. По мере riîñòótiëåíèÿ керна в кернопримерно расположенными по осей его" (лин пазами 11; в которых размещены упорные:":.: через конйчеСкую чаоть> 9 подвижной втулки элементы 12, выполненные каждый в виДе 7 йа упор 13, При-достижении верхн пластинчатого упора 13 с закругленными"- дельной нагрузки на керн подвйжная втулка концамй и закфеплеййого в йеМ на оси 14 15 7 койической частью 9 отжймает упоры 13, венно пружинами 16 и 17. Упорйые Элбмен -" : " руются стопорами 18. В результате этого ты 12 размещены a..,:;:, . ïàçàõ 11, беспрейяТственно перемещается втулка 7 действия пластинчатого упора 13 и Г-образ- --: тов. При этом подвижная втулка 7 коничейого захвата 15 соответственно с:- . ской поверхностью 9 взаимодействует с конической частью 9 втулки 7 и ее уступом : упором 13, а захват f5 удерживает втулку 7 ры 13 и Г-образные захваты фиксируются 25 втулки 7 вниз . В результате пружина 8, рас- стопорами 18.:::::-",:::- :: : ....:, .. прямляясь, уменьшает величину дополниРабота устройства и реализация спосо- тельного давлеййя от -максимального до ба отбора керна осуществляются следую- минимального допустймого значения. В щим образом." -- -: .: -:-::.;,: :. -" . дальнейшем по мере поступления керна в

После спуска устройства на забой сква- 30 керноприемник 2 подвижная втулка 7 вме- жийы производят промывку скважины с сте с пружиной 8 периодически перемещацелью выравнивания параметров бурoeoro ется вверх; создавая дополнйтельное раствора. Затем. сбрасывают шар дренаж-: : давление на керн в заданных пределах, ного клапана 4 и устройство готово к отбору Следует" отметить, что выбор силовой керна. :-::.:: -:. - .. ..:- 35 пружины производятпредварительно после, Устройство плавно вводят в соприкос- проведения расчета определения диапазоневение с забоем скважины и на заданйых: на допускаемых давлений, режимах осуществляют буренйе с отбором После извлечения устройства из сквакерна. В момент соприкосновения буриль- жины положение подвижной втулки 7свиде-ной головки 1 с забоем и центральной части 40 тельствует о фактическОм подьеме керна в породы с вращающейся пятой 6, выбурива- - керноподъемнике 2. -...-:". емый керн, поступая в центральное отвер- . Изобретение позволяет сократить вре- стие бурильной головки 1 и кернойриемник мя строительства скважины, увеличить вы2, сжимает силовую пру>кину 8. При этом на.:. нос керна, повысить качество извлекаемого выбуриваемый керн создают дополнитель- 45 кернового матерйала, т.е. сбхранить его есное давление к действующему ужа на керн: тественную целостность. -., давлению столба бурового раствора, при- . О о р м у л а и з о б р е т е н и я чем суммарная их величина равна верти- . 1. Способ отбора керна, включающий . кальной составляющей горного давлейия. спуск керноотборного устройства в скважи-

Суммарноедавление,действующее на керн ну, бурение с промывкой и образовайием сверху вниз, изменяется в диапазоне давле- 50 керна, отрыв керна от забоя и его транспорний, предельные значения которого опреде-. тирование при действии на керн гидроста- .

1 „, тического .давления бурового раствора, лЯютсЯпофоРМУлеотр1- =Р Н lp д."= извлечение керна из керноотборного уст1 „„ poAGTBa, о т л Й ч а ю щ и и с Я тем, что, с ™.— Р д 55 целью повышения надежности отбора керкерна, м; р1 и р2 — плотность горной по- наисохраненияегоестественнойцелостнороды, которая изменяется от 2,4 до 2,9 сти, при бурении с промывкой и г/см, Дополнительное давление на керн образованием керна создают дополнительобеспечивает с ленная силовая пружина 8, ное давление на керн, направленное к его

1747670

5 торцевой поверхности сверху вниз вдоль с я тем,-что оно снабжено размещенной на вертикальной оси, причем создаваемое до- патрубке e . верхней части и подпружйнен- полнительное давление в сумме с гйдроста- ной снизу втулкой; выполненной с коничетическим давлением столба бурового ской верхней частью и-уступом в нижней раствора на керн неоднократно циклически: части, и снабжено уйорйыми элементами, 1: 5 выполненными каж ый в виде подпружиТО "o .;:. ненных относйтельно керноприемника плаР - Н 1 г е Н с няя г бина с™нчатогоУПОРасзакРепленнымиконцами

10 . р . у: -::: . и закрепленного на оси в"нем Г-образного отбора керна; р и y — плотность горной :захвата, причем керноприемйик выполнен с: породы 2,4 и 2,9 г/см соотвстственно.: 10 равномерно расположенными по всей его д ине пазами, а упорные элементы разме2, Устройстводля отбора керна. включа- щены в укаэанных пазах керноприемника с ющее бурильную головку, кернопрйемник с, возможностью взаимодействия их пластинкерйорвателем и расположенйым в нем, ;:;- чатого упораиГ-образногоэахватасоответподпружиненным патрубком с вращающей- 15 ственно: с конической частью ся пятой в нижней части, о т л и ч а ю щ е е-: подпружиненной втулки с ее устуйом.

Составитель П. Фролов

Редактор Н. Федорова Техред М.Моргентал Корректор O. цийле

Заказ 2482 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101