Устройство для отбора проб из шлама в призабойной части скважины

 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения разведочных скважин. Задача изобретения: отбор проб из шлама в призабойной части скважины с привязкой отобранного шлама к пробуренному интервалу. Устройство для отбора проб из шлама состоит из долота 1, наддолотного переводника 2, перфорированного корпуса 3 с внутренним шламосборником 4, образованными верхней перегородкой 5 и нижней перегородкой 6, соединенными между собой циркуляционными и шламовой 9 трубами, а также обечайкой 7. В верхней перегородке 5 установлены накопитель 16 с размещенными в нем маркированными индикаторами 17 и подпружиненный толкатель 13 с пазом напротив выходного отверстия накопителя. Толкатель обладает возможностью осевого перемещения. Во время бурения циркуляция промывочной жидкости осуществляется через циркуляционные трубы, передник 2 и долото 1. Разбуренная долотом порода в виде шлама выносится частично в затрубное пространство, а большая часть через каналы переводника 2, шламовую трубу 9 попадает в емкость шламосборника 4, где осаждается. Во время прокачки промывочной жидкости толкатель 13 находится в выдвинутом состоянии, своей цилиндрической поверхностью перекрывая индикатор в нижней части канала накопителя 16. После прохода определенного интервала прекращают бурение и циркуляцию промывочной жидкости. Толкатель 13 под действием пружины поднимается и его паз устанавливается напротив выходного отверстия накопителя, из которого в паз закатывается индикатор. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения разведочных скважин.

Известно устройство для отбора проб из шлама в призабойной части скважины, состоящее из корпуса с наружным шламосборником в верхней части и размещенной под шламосборником центральной шламоулавливающей трубы, перекрываемой пробкой. Корпус устройства соединен с бурильной колонной с помощью шпонки с возможностью осевого перемещения [1].

Недостаток указанного устройства связан с трудностями освобождения и транспортировки шлама из шламосборника в шламовую трубу и отсутствием поинтервальной привязки шламовых проб к определенным глубинам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для отбора проб из шлама в призабойной части скважины, содержащее долото, наддолотный переводник, перфорированный корпус с внутренним шламосборником, образованным верхней и нижней перегородками, соединенными между собой циркуляционными и шламовой трубами, а также обечайкой [2].

Недостатком указанного устройства является отсутствие привязки шлама к пробуренному интервалу.

Задачей изобретения является отбор проб из шлама в призабойной части скважины с привязкой отобранного шлама к пробуренному интервалу.

Техническими результатами является сокращение срока строительства скважины за счет исключения рейсов по отбору керна и получения геологической информации о разрезе скважины по отобранному в призабойной части скважины шламу, привязанному к глубине непосредственно по ходу бурения скважины сплошным долотом.

Указанный результат достигается тем, что устройство для отбора проб из шлама в призабойной части скважины, содержащее долото, наддолотный переводник, перфорированный корпус с внутренним шламосборинком, образованным верхней и нижней перегородками, соединенными между собой циркуляционными и шламовой трубами, а также обечайкой, снабжено установленными в верхней перегородке накопителя с выходным отверстием, во внутренней полости которого размещены индикаторы, и подпружиненным толкателем с пазом с возможностью продольного перемещения, причем паз сообщен с выходным отверстием накопителя с возможностью размещения в нем индикатора для перемещения его толкателем в шламосборник, при этом индикатор выполнен в виде маркированного шара.

Сущность изобретения. Наличие установленного в верхней перегородке шламосборника подпружиненного толкателя с пазом с возможностью продольного перемещения, при этом паз сообщен с выходным отверстием накопителя для размещения в нем индикатора, позволит в момент включения буровых насосов (циркуляции промывочной жидкости) осуществить сброс в шламосборник индикатора (например, шарика с обозначением на нем порядковым номером) для отбивки уровня собранного шлама, одновременно перекрывая подачу следующего индикатора из накопителя до момента прекращения циркуляции промывочной жидкости и зарядки толкателя индикатором. Наличие накопителя с размещенными в нем индикаторами позволит дискретно охватить весь интервал бурения с помощью отобранной шламовой пробы.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - продольный разрез устройства, поясняющий принцип работы; на фиг. 5 - выносной элемент А на фиг. 1; на фиг. 5 - выносной элемент Г на фиг. 4.

Устройство состоит из долота 1, наддолотного переводника 2, перфорированного корпуса 3, размещенного в корпусе шламоосборника 4, образованного верхней перегородкой 5 и нижней перегородкой 6, а также обечайкой 7. Перегородки связаны между собой циркуляционными трубами 8 и шламовой трубой 9. Продолжением шламовой трубы 9 служит колено 10, связанное с внутренним каналом 11 переводника 2. В переводнике 2 имеются также каналы 12, сообщающиеся с центральным промывочным каналом долота 1.

В верхней перегородке 5 установлен с возможностью осевого перемещения подпружиненный толкатель 13, имеющий паз 14 в нижней части. Паз ориентирован с помощью фиксатора 15. Выше перегородки расположен накопитель 16, в котором размещены индикаторы 17 в виде маркированных порядковыми номерами тел качения. Нижний конец накопителя подходит к пазу 14 толкателя 13. Обечайка 7 своей нижней частью входит в паз 18 нижней перегородки 6, а верхней частью крепится с помощью пальца 19 и фиксатора 20 к циркуляционным трубам через приваренную к ним бобышку 21. Корпус 3 через переводник (на фиг. не показан) соединяется с бурильными трубами (или с валом забойного двигателя).

Работает устройство следующим образом. Бурение ведут путем вращения бурильных труб (или вала забойного двигателя) с прокачкой промывочной жидкости через трубы 8, каналы 12 переводника 2, долото 1.

Разбуренная долотом 1 горная порода в виде шлама выносится частично в затрубное пространство, а большая часть (благодаря гидравлическому сопротивлению, образованному наружным диаметром нижней части корпуса 3 и стенкой скважины) через канал 11 переводника 2, колено 10 и шламовую трубу 9 попадает в емкость шламосборника 4. В шламосборнике, благодаря потере скорости, шлам осаждается, а промывочная жидкость, насыщенная мелкодисперсными частицами шлама, выносится через отверстия корпуса 3 в затрубное пространство.

Во время прокачки промывочной жидкости толкатель 13 находится в выдвинутом состоянии (пружина сжата), своей цилиндрической поверхностью перекрывая индикатор в нижней части канала накопителя 16 (фиг. 6).

После проходки определенного интервала (например, 1 м), прекращают вращение инструмента и циркуляцию промывочной жидкости. Толкатель 13 под действием пружины поднимается и его паз 14 устанавливается напротив накопителя 16, из которого в паз закатывается индикатор 17 (фиг. 5). При возобновлении бурения с циркуляцией промывочной жидкости толкатель 13 перемещается вниз, паз 14 с индикатором 17 выходит за пределы верхней перегородки 5 и индикатор 17 сбрасывается в емкость шламосборника на верхний уровень отобранного шлама (фиг. 4). Последовательно производя отключение буровых насосов через определенный интервал проходки (например, 1 м), получим отметку уровней шламового материала в емкость, соответствующую проходке.

После окончания бурения и подъема инструмента, производят извлечение из корпуса 3 внутреннего шламосборника 4 с обечайкой 7. В шламосборнике 4 находится шлам, помеченный поинтервально элементами 17. Освобождение емкости с шламовым материалом производится путем извлечения фиксатора 20 и пальца 19, и выхода обечайки 7 из паза 18 нижней перегородки 6.

Предлагаемое устройство позволит отказаться в ряде случаев от кернового бурения (особенно в случае низкого выхода керна). В сочетании с высокоэффективными способами получения данных по геологическому строению и свойствам проходимых пород на основании исследования полученного шлама, имеющего точную привязку к глубине, предлагаемое устройство позволит сократить сроки строительства скважины за счет полного перехода на бескерновое бурение с опробованием полезного ископаемого только по шламу.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб из шлама в призабойной части скважины, содержащее долото, наддолотный переводник, перфорированный корпус с внутренним шламосборником, образованным верхней и нижней перегородками, соединенными между собой циркуляционными и шламовой трубами, а также обечайкой, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в верхней перегородке накопителем с выходным отверстием, во внутренней полости которого размещены индикаторы, и подпружиненным толкателем с пазом с возможностью продольного перемещения, причем паз сообщен с выходным отверстием накопителя с возможностью размещения в нем индикатора для перемещения его толкателем в шламосборник.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индикатор выполнен в виде маркированного шара.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6