RU2244096C1 - Borehole-coring device - Google Patents
Borehole-coring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244096C1 RU2244096C1 RU2003112299/03A RU2003112299A RU2244096C1 RU 2244096 C1 RU2244096 C1 RU 2244096C1 RU 2003112299/03 A RU2003112299/03 A RU 2003112299/03A RU 2003112299 A RU2003112299 A RU 2003112299A RU 2244096 C1 RU2244096 C1 RU 2244096C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- rod
- receiver
- casing
- radial
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения с отбором керна и сохранением пластовой среды.The invention relates to mining, and in particular to devices for drilling with coring and preservation of the reservoir environment.
Известен керноотборный снаряд, содержащий корпус с коронкой, керноприемную трубу, заполненную изолирующим веществом, закрытую снизу подвижным поршнем, с продольно-подвижным уплотнительным кольцом на его внешней поверхности, кернорватель, кожух, размещенный в корпусе, стакан, установленный в расточке коронки, герметично соединенный с кожухом и связанный с поршнем срезным штифтом, подвесную опору, выполненную вращающейся, при этом керноприемная труба имеет радиальные каналы для сообщения ее внутренней полости с внутренней полостью кожуха и установлена в нем на опоре (авторское свидетельство СССР №1702729, Е 21 В 25/08, 1989).A known core sample containing a body with a crown, a core receiver tube filled with an insulating substance, closed from below with a movable piston, with a longitudinally movable sealing ring on its outer surface, a core cutter, a casing placed in the body, a glass installed in the crown bore, hermetically connected to a casing and a shear pin connected to the piston, a suspension support made rotating, while the core-receiving pipe has radial channels for communicating its inner cavity with the inner cavity of the skin and installed in it on a support (USSR author's certificate No. 1702729, Е 21 В 25/08, 1989).
Недостатками известного снаряда являются:The disadvantages of the known projectile are:
- повышенный расход времени при подготовке снаряда к спуску в скважину на буровой, связанный с установкой поршня со срезным штифтом;- increased time consumption when preparing the projectile for launching into the well at the drilling site, associated with the installation of a piston with a shear pin;
- низкая надежность изоляции керна от контакта с буровым раствором в процессе бурения и при подъеме его на поверхность, что происходит из-за неравномерной подачи изолирующего вещества из керноотборной трубы к забою, потому что из-за вибрации поперечных колебаний и изменения расстояния между стенками кожуха и керноприемной трубы, а также между трубой и столбиком керна возникают разносторонние перетоки жидкости вдоль оси и перемешивание изолирующего состава с буровым раствором;- low reliability of core isolation from contact with the drilling fluid during drilling and when lifting it to the surface, which is due to the uneven supply of insulating material from the core pipe to the bottom, because due to vibration of transverse vibrations and changes in the distance between the walls of the casing and versatile core pipes, as well as between the pipe and the core column, there are versatile fluid flows along the axis and mixing of the insulating composition with the drilling fluid;
- длительные подъемы бурового инструмента с применением промежуточных промывок приводят к дальнейшей фильтрации жидкости из бурового раствора в керновую пробу, тем самым снижая его информативность.- long rises of the drilling tool with the use of intermediate flushing lead to further filtration of the fluid from the drilling fluid into the core sample, thereby reducing its information content.
Известен керноотборный снаряд, содержащий корпус, соединенный с бурильной головкой, кожух, размещенный в корпусе, узел герметизации нижней части кожуха с бурильной головкой, узел подвески, закрепленный в корпусе, включающий заправочное отверстие с пробкой, циркуляционные отверстия и подшипники качения, керноприемник, размещенный в кожухе и соединенный в узле подвески с возможностью осевого вращения, узел кернорвателей, установленный в нижней части керноприемника, и изолирующую жидкость в полостях кожуха и керноприемника, гидравлическую камеру с герметизирующим составом, установленную в керноприемнике, включающую стакан, втулку, шариковый замок и шток, при этом в штоке выполнены осевое отверстие, сообщающееся с радиальными отверстиями, заглушенное нижней пробкой, и радиальная канавка на внешней поверхности для открытия шарикового замка, в нижней части штока установлены фиксатор и перепускной клапан, при этом шток взаимодействует с узлом герметизации и с втулкой через шариковый замок, втулка закреплена в керноприемнике шариковым замком и контактирует с керноприемником через уплотнение, причем шток в нижней части имеет меньший диаметр, а в керноприемнике в верхней части выполнены отверстия и установлена радиальная опора (патент РФ №2198996, Е 21 В 25/00, 2001).A known core sample containing a housing connected to the drill head, a housing located in the housing, a sealing assembly for the lower part of the housing with a drill head, a suspension assembly fixed in the housing, including a filling hole with a plug, circulation holes and rolling bearings, a core receiver located in the casing and connected in the node of the suspension with the possibility of axial rotation, the center of the core, installed in the lower part of the core receiver, and the insulating fluid in the cavities of the casing and core receiver, hydraulic a chamber with a sealing compound installed in the core receiver, including a cup, a sleeve, a ball lock and a rod, while in the rod there is an axial hole communicating with radial holes, muffled by the bottom plug, and a radial groove on the outer surface to open the ball lock, in the bottom parts of the stem are equipped with a latch and a bypass valve, while the stem interacts with the sealing unit and with the sleeve through a ball lock, the sleeve is fixed in the core receiver with a ball lock and contacts the core receiver ohm through the seal, and the rod in the lower part has a smaller diameter, and holes are made in the core receiver in the upper part and a radial support is installed (RF patent No. 2198996, Е 21
Недостатками известного снаряда являются сложность конструкции, трудоемкость сборки и ограниченные эксплуатационные возможности.The disadvantages of the known projectile are the complexity of the design, the complexity of the Assembly and limited operational capabilities.
Сложность конструкции обусловлена наличием в штоке перепускного клапана, а в гидравлической камере стакана с циркуляционными отверстиями, которые снижают надежность работы.The complexity of the design is due to the presence of a bypass valve in the stem, and in the hydraulic chamber of the cup with circulation holes, which reduce the reliability of the operation.
Трудность сборки снаряда заключается в способе фиксации и герметизации гидравлической камеры в нижней части кожуха, так как в момент этих операций кожух размещен в корпусе, из-за этого фиксатор и узел герметизации становится труднодоступным, а также в сложности контроля выполнения этой операции.The difficulty of assembling the projectile lies in the method of fixing and sealing the hydraulic chamber in the lower part of the casing, since at the time of these operations the casing is placed in the casing, because of this the latch and the sealing unit become difficult to access, as well as in the complexity of monitoring the execution of this operation.
Ограниченные эксплуатационные возможности связаны, прежде всего, с наличием в гидравлической камере стакана, определяющего фиксированный объем заполняющего герметизирующего состава. В связи с этим использование дополнительных секций керноотборника требует установки гидравлических камер с различными габаритными размерами, что уменьшит полезную длину керноприемника и увеличит массу камеры, которая будет увеличивать сопротивление перемещению керна в керноприемной трубе.Limited operational capabilities are associated primarily with the presence in the hydraulic chamber of a glass that defines a fixed volume of filling sealing composition. In this regard, the use of additional sections of the core sampler requires the installation of hydraulic chambers with various overall dimensions, which will reduce the useful length of the core receiver and increase the mass of the chamber, which will increase the resistance to core movement in the core pipe.
Решаемая изобретением задача - повышение надежности работы, эксплуатационных возможностей, выноса керновой пробы и упрощение конструкции керноотборного снаряда. При этом обеспечивается выбор объема полости для герметизирующего состава в зависимости от секционности (длины снаряда) без изменения конструкции, размеров и массы, кроме того, конструкция позволяет без разборки перезаряжать шариковый замок и заправлять керноотборник для проведения следующего рейса в скважину, что упрощает техническое обслуживание снаряда.The problem solved by the invention is to increase the reliability of operation, operational capabilities, removal of core samples and simplification of the design of core sampling projectile. This ensures the choice of the volume of the cavity for the sealing composition depending on the sectioning (length of the projectile) without changing the design, size and weight, in addition, the design allows you to reload the ball lock without disassembling and refuel the core sampler for the next flight into the well, which simplifies maintenance of the projectile .
Для этого в керноотборном снаряде, содержащем корпус, закрепленные на нем бурильную головку и узел подвески с циркуляционными отверстиями, размещенный в корпусе кожух, керноприемник, закрепленный в узле подвески посредством подшипника с возможностью вращения, узел кернорвателей, установленные в керноприемника поршень-разделитель и закрепленную посредством замка втулку с радиальными отверстиями и коаксиально размещенный шток с уплотняющим элементом в верхней части, фиксатором, осевым каналом, сообщающимися с ним радиальными отверстиями и радиальной канавкой для размещения запорных элементов замка, изолирующую жидкость, размещенную в сообщающихся полостях кожуха и керноприемника над поршнем-разделителем, и консервирующий или герметизирующий состав, размещенный в полости керноприемника под поршнем-разделителем, шток имеет манжету, установленную с возможностью контакта с внутренней поверхностью кожуха, и кольцевую проточку на наружной поверхности для размещения манжеты при ее перемещении относительно штока, уплотняющий элемент верхней части штока взаимодействует с внутренней поверхностью керноприемника, а фиксатор штока взаимодействует с втулкой.For this purpose, in a core sampling projectile containing a housing, a drill head fixed to it and a suspension unit with circulation holes, a casing located in the housing, a core receiver fixed in the suspension unit by means of a rotation bearing, a core explorer assembly, a piston separator installed in the core receiver and fixed by lock sleeve with radial holes and a coaxially placed rod with a sealing element in the upper part, a retainer, an axial channel, radial holes communicating with it holes and a radial groove to accommodate the locking elements of the lock, an insulating liquid placed in the communicating cavities of the casing and the core receiver above the piston-separator, and a preserving or sealing composition placed in the cavity of the core receiver under the piston-separator, the stem has a cuff installed with the possibility of contact with the internal the surface of the casing, and an annular groove on the outer surface to accommodate the cuff when it moves relative to the stem, the sealing element of the upper part of the stem interacts m with the inner surface of core receiver, and interacts with the stem retainer sleeve.
Целесообразно также:It is also advisable:
- керноприемник закрепить в узле подвески посредством подшипника качения и связать с кожухом посредством радиальной опоры, что устранит биение на керноприемнике и тем самым обеспечит целостность керна;- fix the core receiver in the suspension unit by means of a rolling bearing and connect it to the casing by means of a radial support, which will eliminate runout on the core receiver and thereby ensure core integrity;
- выполнить узел подвески с заправочным отверстием с пробкой, что обеспечит заправку керноотборного снаряда в собранном состоянии;- to complete the suspension unit with a filling hole with a plug, which will ensure that the core sample is refueling in the assembled state;
- выполнить запорные элементы замка шаровыми, что упростит конструкцию замка и повысит надежность его работы;- perform locking elements of the lock ball, which will simplify the design of the castle and increase the reliability of its operation;
- выполнить шток с компенсационной камерой, что позволяет под действием выталкивающей силы действующей на шток, частично компенсировать воздействие массы материала штока на керн;- perform the rod with a compensation chamber, which allows under the action of the buoyant force acting on the rod, partially compensate for the impact of the mass of the rod material on the core;
- разместить узел кернорвателей в нижней части кожуха, что позволяет за счет максимального его приближения к забою увеличивать линейный вынос керна.- place the core drill assembly in the lower part of the casing, which allows increasing the linear core removal due to its maximum approach to the bottom.
Изобретение поясняется чертежом, где:The invention is illustrated in the drawing, where:
на фиг.1 изображен керноотборный снаряд в исходном положении перед спуском в скважину;figure 1 shows a coring shell in its original position before lowering into the well;
на фиг.2 - керноотборный снаряд в процессе бурения с отбором керна в момент открытия замка;figure 2 - core sample during drilling with coring at the time of opening the castle;
на фиг.3 - керноотборный снаряд в конце бурения с отбором керна.figure 3 - core sample at the end of drilling with coring.
Керноотборный снаряд содержит корпус 1 и закрепленные на нем бурильную головку 2 и узел подвески 3 с циркуляционными отверстиями 4 и заправочным отверстием 5 с пробкой 6. В корпусе 1 размещены кожух 7 и керноприемник 8. Последний закреплен в узле подвески 3 посредством подшипника качения 9 с возможностью вращения и связан с кожухом 7 посредством радиальной опоры 10. В нижней части кожуха 7 расположен узел кернорвателей 11. В керноприемнике 8 установлены поршень-разделитель 12 и закрепленная посредством замка втулка 13 с радиальными отверстиями 14. Коаксиально втулке 13 размещен шток 15. Он имеет уплотняющий элемент 16 в верхней своей части, осевой канал 17, сообщающиеся с ним радиальные отверстия 18, радиальную канавку 19 для размещения шаровых запорных элементов 20 замка втулки 13, кольцевую проточку 21 на наружной поверхности, компенсационную камеру 22 в нижней части и фиксатор 23. Уплотняющий элемент 16 взаимодействует с внутренней поверхностью керноприемника 8, а фиксатор 23 взаимодействует с втулкой 13. На штоке 15 установлена манжета 24, которая контактирует с внутренней поверхностью кожуха 7. Изолирующаю жидкость размещена в полости 25 кожуха 7 и полости 26 керноприемника 8 над поршнем-разделителем 12, сообщающихся через отверстия 27 в верхней части керноприемника 8. Консервирующий или герметизирующий состав размещен в полости 28 керноприемника 8 под поршнем-разделителем 12.The core sample contains a housing 1 and a
Керноотборный снаряд работает следующим образом.The coring shell works as follows.
Перед спуском в скважину производится подготовка снаряда, заключающаяся в сборке, заполнении полостей 25 и 26 кожуха 7 и керноприемника 8 изолирующим составом, а полости 28 керноприемника 8 герметизирующим составом.Before lowering into the well, the preparation of the projectile is carried out, which consists in assembling, filling the
Кожух 7 с узлом кернорвателей 11 устанавливается в корпус 1. В керноприемник 8 помещают поршень-разделитель 12, шток 15 с втулкой 13, шаровыми запорными элементами 20 замка, манжетой 24, фиксируют втулку 13 замком относительно керноприемника 8, а шток 15 крепится фиксатором 23 во втулке 13. Полость 28 керноприемника 8, осевой канал 17 и радиальные отверстия 18 штока 15 заполняются консервирующим или герметизирующим составом и устанавливается поршень-разделитель 12. Затем керноприемник 8 с узлом подвески 3 помещается в полость кожуха 7 и узел подвески 3 крепится к корпусу 1.The
После сборки через заправочное отверстие 5 полости 25 и 26 кожуха 7 и керноприемника 8 заполняются изолирующей жидкостью и закрываются пробкой 6.After assembly, through the filling hole 5, the
В исходном положении (фиг.1) снаряд на колонне труб (не показана) спускают в скважину. По мере спуска снаряда к забою давление в полостях 25 и 26 кожуха 7 и керноприемника 8 выравнивается с затрубным за счет перемещения штока 15. Бурильная колонна в процессе спуска заполняется буровым раствором через отверстия в бурильной головке 2, полость корпуса 1 и циркуляционные отверстия 4 узла подвески 3.In the initial position (figure 1), a projectile on a pipe string (not shown) is lowered into the well. As the projectile descends to the bottom, the pressure in the
Бурение с отбором керна производят, включив вращение снаряда, с промывкой скважины буровым раствором, нагнетаемым по колонне труб через циркуляционные отверстия 4, полость корпуса 1 и отверстия бурильной головки 2, с последующей передачей осевой нагрузки на бурильную головку 2. Одновременно осевая нагрузка передается на шток 15, вследствие чего в замкнутом пространстве внутри кожуха 7 повышается давление, которое выдавливает манжету 24 при ее перемещении относительно штока 15 в кольцевую проточку 21. Шток 15 перемещается вверх, вытесняя изолирующую жидкость из полости 26 керноприемника 8 к забою через отверстия 27 и полость 25 кожуха 7. Изолирующая жидкость, проходя через бурильную головку 2 к забою, предотвращает контакт бурового раствора с керном.Drilling with coring is carried out by turning on the rotation of the drill, flushing the well with a drilling fluid pumped through the pipe string through
По мере бурения керн поступает в полость керноприемника 8, перемещая шток 15 до момента (фиг.2), когда керн входит в уплотнение 29, шаровые запорные элементы 20 замка втулки 13 совместятся с радиальной канавкой 19 штока 15, а радиальные отверстия 14 втулки 13 совместятся с радиальными отверстиями 18 штока 15. После этого втулка 13 свободно перемещается в керноприемнике 8, а консервирующий или герметизирующий состав из полости 28 по мере проходки перемещается через осевой канал 17 штока 15 и радиальные отверстия 14 и 18 в зазор между керном и керноприемником 8.As drilling the core enters the cavity of the
Поступающий керн в полость керноприемника 8 выше уплотнения 29 покрывается консервирующим или герметизирующим составом, что позволяет сохранить горное давление на керн и исследовать его естественные свойства, тем самым повышается информативность керновой пробы.The incoming core into the cavity of the
По окончании рейса проходки с отбором керна отрывом снаряда от забоя производят отделение керна узлом кернорвателей 11. После чего снаряд поднимается на поверхность. Затем отделяется керноприемник 8 с узлом подвески 3 от корпуса 1 и вынимается керн из керноприемника 8 или отправляется на исследования вместе с керноприемником 8 в случае применения отверждаемых герметизирующих составов.At the end of the sinking trip, the core is torn off from the bottom and the core is separated by the
Таким образом, предлагаемый керноотборный снаряд позволяет применять различные изолирующие жидкости и различные герметизирующие составы, обеспечивающие сохранность естественных свойств керновой пробы, расширить эксплуатационные возможности снаряда и повысить эффективность бурения с отбором керна.Thus, the proposed core sampling shell allows the use of various insulating liquids and various sealing compounds, ensuring the preservation of the natural properties of the core sample, expanding the operational capabilities of the shell and increasing the efficiency of core drilling.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003112299/03A RU2244096C1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Borehole-coring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003112299/03A RU2244096C1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Borehole-coring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003112299A RU2003112299A (en) | 2004-11-20 |
| RU2244096C1 true RU2244096C1 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34881099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003112299/03A RU2244096C1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Borehole-coring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244096C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103670315A (en) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Inner bushing puller of shape protection coring tool |
| CN105952405A (en) * | 2016-06-30 | 2016-09-21 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | Floating piston device for coring |
| CN108799464A (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-13 | 常州格力博有限公司 | Ice auger |
| CN115788341A (en) * | 2022-09-09 | 2023-03-14 | 四川大学 | Film-forming fidelity coring device while drilling in lunar-base extreme environment |
-
2003
- 2003-04-29 RU RU2003112299/03A patent/RU2244096C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103670315A (en) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | Inner bushing puller of shape protection coring tool |
| CN103670315B (en) * | 2013-12-06 | 2016-08-17 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | A kind of guarantor's type coring tool neck bush puller |
| CN105952405A (en) * | 2016-06-30 | 2016-09-21 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | Floating piston device for coring |
| CN105952405B (en) * | 2016-06-30 | 2018-06-26 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | It cores and uses float piston device |
| CN108799464A (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-13 | 常州格力博有限公司 | Ice auger |
| CN115788341A (en) * | 2022-09-09 | 2023-03-14 | 四川大学 | Film-forming fidelity coring device while drilling in lunar-base extreme environment |
| CN115788341B (en) * | 2022-09-09 | 2024-05-10 | 四川大学 | Moon-based extreme environment while-drilling film-forming fidelity coring device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108518191B (en) | Natural gas hydrate pressure maintaining coring device | |
| US5337822A (en) | Well fluid sampling tool | |
| US4230192A (en) | Core sampling apparatus and method | |
| RU2244096C1 (en) | Borehole-coring device | |
| RU2198996C2 (en) | Core barrel | |
| RU2280753C1 (en) | Core recovery tool | |
| RU2346142C1 (en) | Plug packer | |
| RU2289692C1 (en) | Device for taking samples of liquid from a well | |
| RU2278260C1 (en) | Sampler | |
| RU2294431C1 (en) | Device for liquid probe taking from well | |
| RU2000110877A (en) | CORE APPARATUS | |
| RU2439309C1 (en) | Oil well development device | |
| RU2305749C1 (en) | Packer | |
| RU2200225C2 (en) | Double core-isolating tool | |
| SU1469095A1 (en) | Core-taking device | |
| SU1571209A1 (en) | Double core dredger | |
| RU2298649C1 (en) | Device for taking samples of well liquid | |
| SU991031A1 (en) | Recirculation valve for formation testers | |
| SU825865A1 (en) | Device for cementing tail pieces of casings | |
| RU2259466C1 (en) | Packer plug | |
| RU2229016C2 (en) | Device for secondary opening and creating depression upon a layer | |
| RU2439287C1 (en) | Sealing packer for installation in side wellbore of multihole well | |
| RU2315851C2 (en) | Core sampling tool | |
| RU2289691C1 (en) | Device for taking samples of liquid from well | |
| RU212748U1 (en) | PACKER WITH VALVE ASSEMBLY |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060430 |