Снаряд для бурения с отборол1 проб шлама

 

398739

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от явт. свидетельства №вЂ”

М.Кл. Е 21Ь 49 02

Заявлено 22.XII.1969 (№ 1387234 22-3) с присоединением заявки ¹â€”

Приорнтст ——

Опубликовано 27.!Х.1973. Вю.члстснь, х" 38

Дата опубликовашгя описания 6.11.1974

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и аткрьпий х JK 622 243 Ь6 051 (088.8) Лпторы нзобретечшя

И. И. Толокнов, В. Г. Кардыш, А. А. Волокитенков, Б. В. Мурзаков, М. М. Розин, О. Л. Зайонц, H. M. Цехмистренко и В. Г. Дрожжии

Специальное конструкторское бюро Министерства геологии СССР

Зя я витель

СНАРЯД ДЛЯ БУРЕНИЯ С ОТБОРОМ ПРОБ ШЛАМА

11зобретеннс относится к области бурения скважин н может быть использовано в снаря<ах бсскернового бурения с отбором шлама.

Известныс снаряды для бурения с отбором проб шлама, включающие корпус, буровой наконечник, эжскторное устройство, гидроциклонный шламоуловитель, герметизнрующий переходник и размещенные в корпусе разделительные устройства, каждое из которых содержит шток и диафрагму, шарнирно закрепленную на иолом переходнике, не обеспечива ют достаточной точности привязки шламовой пробы к определенному участку скважины.

Предлагаемое изобретение устраняет указанный недостаток, так как каждое разделительное устройство снаряда снабжено поршнем с калиброванным седлом под бросовьш клапан, причем полый шток поршня выполнен перфорированным и жестко соединен с запорной втулкой, взаимодействующей с диафрагмой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый снаряд; на фиг. 2 — разделительное устройство.

Снаряд состоит из бурового наконечника 1, переходника 2, корпуса 8, выполненного из отдельных цилиндрических секций, соединенных ниппельными переходниками 4, делительного узла 5 с эжекторным устройством б, армированных герметнзирующих переходников 7 и 8 и корпуса 9.

В гермстнзирующем переходнике 8 выполнены центральный канал 10 и боковые каналы 11, соединяющие внутреннюю полость корпуса 9 с кольцевым пространством скважины. В центральньш канал 10 герметизирующего переходника 8 введена растворопроводящая труба 12, верхний конец которой уплотнен относительно внутренней поверхности переходши<а 8, а нижний конец соединен с верхней частью переходника 7, введенной внутрь корпуса 9, который соединен резьбой с переходником 7, снабженным двумя боковыми каналами 18 н 14, причем канал 14 выведен во внутреннюю плоскость корпуса 9.

Соединительная муфта 15 с контргайкой 16 соединяет переходник 7 с делительным узлом 5.

Для предотвращения прокручивания муфты 15 н нарушения вследствие этого соосности каналов переход1шк 7 и делнтельный узел 5 соеди2р иены штифтом 17. В боковом канале 14 переходника 7 закреплен с помощью витка диффузор 18.

Делительный узел 5 выполнен в виде резьбового переходника с наклонным каналом 19, ко25 торый заканчивается соплом 20 и соединяет кольцевое пространство скважины с каналом 14. Нижний конец канала 19 расположен в кольцевой расточке 21 в наружной части делительного узла 5. зо Канал 18 «оеднняется с наклонным кана50 г

Д )

60 лом 22, выполненным в делительном узле 5 и заканчивающимся осевым каналом этого переходника. В расточку 21 выведен верхи!ш конец спирального канала 23, причем tt»»«t«t«сонец его выведен во внутреннюю полость корпуса 8, соединенную каналом 24 с расточкой 25, в которую выведено сопло 20. В оссвую часть канала 22 введена растворопроводящая трубка 26, проходящая по всей длине корпуса 8, в нижнюю часть каждой секции которого в растворопроводящую трубку 26 встроено разделительное устройство 27. Н!!жний конец растворопроводящей трубки 26 введен в осевой канал переходника 2, в результате чего трубка 26 сообщается с промывочными капаламп долота.

Каждое разделительное устройство 27 включает пижшш переходник 28, патрубок 29 с ограничительным кольцом 80, промежуточный переходник 81 и переходник 82, соединенный резьбой с переходником 81. В верхней части переходника 82 выполнено кольцевое сверление 83, в котором шарнирно закреплены подпружиненные металлические пластины 34 с резиновой диафрагмой 35. В сложенном положении пластины удерживаются втулкой 86, которая с помощью винтов крепится к детали 87, введенной во впутрешпою полость переходника 32 и патрубка 29, причем с целью смещения втулки 86 относительно переходнпп<а 32 в последнем выполнены продольные прорези 88.

Для удер?кания детали 87 и втулки 36в всрхполо?кенни предусмотрены срезцыс шплинты 89. В детали 87 выполнены окна 40, которые при ее верхнем положении перекрыты ьпутрен!ив!и степками переходника 32, прп этом в нижней части детали 87 выполнены отверстия 41, имеющие в каждом разделительном устройстве 27 разньш размер. Размер отверстий 41 наибольший в верхнем разделичс.ч!.цом устройстве 27 и наименьший в нижнем разделительном устройстве. В верхних, первом и втором, разделительных устройствах 27 деталь 87 выполнена без перфорированной части, по с седлами 42 для посадкtt забрасываемых сверху шариков.

Устройство рабогаст слсдующ!и| образом.

В процессе бурения !!агпетаемая с поверхности промывочная ?кпдкость из бурильной колонны поступает через канал 10, в утреншою полосгь растворопроводящей трубы 12, каналы 18 и 22, внутреншою полость растворопроводящей трубки 26, внутренние полости деталей 82 и 87 и через отверстия 41 в канал переходника 2 и промывочные каналы породоразрушающего наконечш!ка 1. Восходящий поток промывочной жидкости выносит шлам по кольцсвому пространству скважины до кольцевой расточкп 21. В этом месте восходящий поток промывочной ?кпдкости делится на две неравные части, величина которых определяется соответствующим подбором сечений каналов 23 и 19, а также гидравлическими потерями дав )

1!)

1з

- .5

30 з5

-10 ления при движении промывочной жидкости через другие каналы снаряда. Необходимая для отбора пробы часть шлама определяется требованиями геологического документирования скважин по шламу, которые предусматривают при улавливашш шлама на поверхности. Основной поток проходит через канал 19, эжекторное устройство 20, 25, 13 и 14, внутреннюю полость корпуса 9 и каналы 11 в кольцевое пространство скважины выше переходника 8, причем для создания надсжного кольцевого перекрытия скважины в ?а!!о!!с ко!?!!асс! 9 може! бы!ь установлено не сколько таки. . переходи!!ков.

Сокращенная (меньшая) часть потока проходит через спиральный канал 28 во внутреншою полость корпуса 8, причем в результате центробежного эффекта достигается максимальное осаждение шлама из промывочной жидкости. Шлам оседает в нижнем контейнере, а очищенная жидкость по каналу 24 попадает в расточку 25, чему способствует сопло 20. По заполнении нижней секции корпуса 8 пли при необходимости отбора пробы с определенного интервала после его перебурки в бурильную колонну забрасываются мелкие шарики или буровая дробь, которая, проходя через соответствующие каналы снаряда и отверстия 41 верхних разделительных устройств 27, попадет во внутреннюю полость детали 87 нижнего разделительного устройства. В результате перекрытия отверстий 41 и повышения дав !ен!!я промывочной жидкост!! срезается шплинт 89 и деталь 87 за счет прорезей 88 несколько подается вниз, благодаря чему происходит соединение каналов 40 с внутренней полостью патрубка 29. При этом в результате перемещения вниз детали 87 вниз перемещается также и втулка 86, освобождая пластины 84, которые поворачиваются на шарнирах и перекрывают кольцевое пространство корпуса 8 за счет раскрытия диафрагмы 85.

Затем бурение продолжается до перебурки следующего расчетного интервала скважины.

П р сд м ст !!зо о р ст с !! и я

Снаряд для бурения с отбором проб шлама, вкспо !ающ!!й корпус, буровой !!акопсчник, э?кекторпос устройство, гидроциклопный шламоуловитель, гсрметпзирующий переходник и размещенные в корпусе разделительные устройства, ка?кдое из которых содер?кит шток и диафрагму, шарнирно закрепленну!о па полом переходнике, отличи!ои!ийся тем, что, с целью повышения точности привязки шламовой пробы к определенному участку скважины, каждое резделительное устройство снабжено поршнем с калиброванным седлом под бросовый клапан, причем полый шток поршня выполнен перфорированным и жестко соединен с запорной втулкой, взаимодействующей с диафрагмой.

398739

12

l7

19

Составитель И. Орлова

Редактор В. Зивтынь Тскрсд Л. Грачева

Зака 7059 11зд. Xе 1938

Ц1-1ИИП11 Государственного комитета по делам изобретений

Москва, )К-35, Рамшскпя

Тирак 576 Под:иксии;

Совета Министров СССР н открытий наб., д. 4, 5

Оол. тип Костромского управления издательсзв, полиграфии и кии>киой торговли

27

2б

2О б

2/!

- д и ((!