Керноприймальний пристрій

1 Керноприймальний пристрій, який складається з корпусу з верхнім та нижнім перехідниками встановлених всередині корпусу, вузла регулю Винахід відноситься до бурильної техніки, а саме, до пристроїв для вилучення зразків порід (керна) при бурінні свердловин Відомий керноприймальний пристрій типу СК164/80 (ПА Палий, К Е Корнеев Буровые долота, (справочник) М , издательство "Недра" 1971 г, с 330) , який складається з корпусу з верхнім та нижнім перехідниками і, послідовно встановлених всередині корпусу, одинарного упорного кулькового підшипника спеціальної конструкції, керноприймальної труби та кернорвача Недолік цього керноприймального пристрою - відсутність вузла регулювання, необхідного для встановлення кернорвача в бурильній головці, низька СТІЙКІСТЬ підшипника спеціальної конструкції через відсутності його герметизації та невисокого класу точності виготовлення Найбільш близьким до заявленого технічного рішення являється керноприймальний пристрій "Кембрий" (А Г Мессер, и др Керноотборний инструмент и элементы компановки низа бурильной колонны "Нефтяное хозяйство", 1993, № 1, М , издательство "Топливо и энергетика) Цей пристрій складається з корпусу з перехідниками, і, послідовно встановлених всередині корпусу, вузла регулювання у вигляді гвинтової пари, кулькової ПІДВІСКИ з одинарним упорним кульковим підшипником спеціальної конструкції, керноприймальної труби з перехідниками та кернорвач вання у вигляді гвинтової пари, кулькової ПІДВІСКИ, керноприймальної труби з перехідниками та кернувача, який відрізняється тим, що вузол регулювання, виконаний у вигляді гвинтової пари, суміщений з кульковою ПІДВІСКОЮ, причому зовнішня різь гвинтової пари нарізана на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу кулькової ПІДВІСКИ, а внутрішня різь - у отворі верхнього перехідника 2 Керноприймальний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що кулькова підвіска герметизована, заповнена мастилом та містить стандартні підшипники, які сприймають двосторонні осьові та радіальні навантаження Недолік цього керноприймального пристрою низька СТІЙКІСТЬ кулькової ПІДВІСКИ через відсут ність герметизації підшипника спеціальної конструкції та невисокий клас точності його виготовлення Вагомим недоліком кулькової ПІДВІСКИ являється установка в ньому одинарного упорного підшипника, який сприймає навантаження тільки в одному напрямку і тільки осьове, що не відповідає вимогам, представленим до кулькової ПІДВІСКИ Крім того, послідовне встановлення регулювального вузла та кулькової ПІДВІСКИ подовжує ЛІНІЙНІ розміри керноприймального пристрою та збільшує вартість його виготовлення Збільшена довжина пристрою обмежує його застосування при відборі керну в свердловинах з середнім та малим радіусом кривизни стовбура Задачею, на вирішення якої направлений винахід, є підвищення техніко-економічних показників відбору керна при бурінні свердловин Технічний результат складається в підвищенні експлуатаційних показників керноприймального пристрою за рахунок збільшення його надійності, ремонтопридатності, зниження трудоємкості виготовлення та розширення області його застосування Поставлена задача та технічний результат досягаються тим, що в даному керноприймальному пристрої, який містить корпус з верхнім та нижнім перехідниками і встановлені всередині корпусу, 00 со 49398 вузол регулювання у вигляді гвинтової пари, кулькову підвіску, керноприймальну трубу та кернорвач, на відміну від прототипу вузол регулювання поєднаний з кульковою ПІДВІСКОЮ, причому зовнішня різьба гвинтової пари нарізана на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу кулькової ПІДВІСКИ, а внутрішня різьба - у отворі верхнього перехідника Поставлена задача та технічний результат досягаються також тим, що на відміну' від прототипу кулькова підвіска герметизована та містить стандартні підшипники, які сприймають двосторонні осьові та радіальні навантаження Таким чином, при наявності ВІДМІННИХ ознак можна зробити висновок про ВІДПОВІДНОСТІ винаходу критерію "новизна" Винахід дозволяє вирішити насущну проблему геології - підвищення ефективності відбору кернового матеріалу, збільшення надійності та строку служби керноприймальних пристроїв, розширити область їх використання, також, знизити трудоємкість їх виготовлення На основі цього можна зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ винаходу критерію "винахідницький рівень" Відмінна ознака даного керноприймального пристрою, яка заключається в тому, що вузол регулювання у вигляді гвинтової пари з'єднаний з кульковою ПІДВІСКОЮ, порівнюючи з прототипом дозволяє 1 Збільшити довжину керноприймальної труби (ЛІНІЙНИЙ розмір керну, що вилучається), на довжину вузла регулювання керноприймального пристрою за рахунок з'єднання його з кульковою ПІДВІСКОЮ В цьому випадку, при великому об'ємі відбору керну, за рахунок збільшення довжини керноприймальної труби, зменшується КІЛЬКІСТЬ рейсів керноприймального пристрою для відбору необхідного об'єму керна 2 Скоротити довжину керноприймального пристрою при однаковій з прототипом довжині керноприймальної труби В цьому випадку скорочуються працевитрати на виготовлення пристрою та його вага 3 Скоротити довжину керноприймального пристрою до необхідних розмірів при відборі керну в свердловинах з середнім та малим радіусом кривизни стовбура В даному випадку можливість скорочення довжини керноприймального пристрою дозволяє збільшити проходження компоновки низа бурильної колони в ділянках з малим радіусом кривизни стовбура та підвищити ефективність відбору керна при бурінні похилих та горизонтальних свердловин 4 Підвищити надійність керноприймального пристрою за рахунок анулювання перехідника з різьбовим з'єднанням вузла регулювання керноприймального пристрою та кулькової ПІДВІСКИ при їх з'єднанні в одному вузлі ВІДМІННОЮ ознакою даного керноприймального пристрою, яка заключається в тому, що кулькова підвіска герметизована та мас стандартні підшипники, що сприймають двосторонні осьові та радіальні навантаження, впорівнюючи з прототипом також дозволяє збільшити ресурс роботи та надійнійсть кулькової ПІДВІСКИ за рахунок 1 Герметизації та заповнення змазкою внутрішньої полості кулькової ПІДВІСКИ, в якій розташовані стандартні підшипники 2 Застосування стандартних ПІДШИПНИКІВ, ЯКІ випускають ПІДШИПНИКОВІ заводи, замість ПІДШИПНИКІВ спеціальної конструкції, ДОВГОВІЧНІСТЬ ЯКИХ менше ДОВГОВІЧНОСТІ стандартих ПІДШИПНИКІВ 3 Використання ПІДШИПНИКІВ, ЯКІ сприймають двосторонні осьові та радіальні навантаження, замість одинарного упорного підшипника, який не забезпечує сприймання радіальних та двосторонніх осьових навантажень неминучих при відборі керна, особливо в похилих та горизонтальних свердловинах Крім того, використання стандартних ПІДШИПНИКІВ замість ПІДШИПНИКІВ спеціальної конструкції, знижує вартість виготовлення та підвищує ремонтопридатність кулькових ПІДВІСОК Таким чином, дані ВІДМІННІ особливості керноприймального пристрою забезпечують досягнення поставленої задачі та технічного результату На фігурі зображена половина поздовжного розрізу, запропонованого керноприймального пристрою Керноприймальний пристрій складається з корпусу 1, верхнього 2 та нижнього 3 перехідників, кулькової ПІДВІСКИ 4, керноприймальної труби 5 з перехідниками 6 і 7, та кернорвача 8 На ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу кулькової ПІДВІСКИ 4 нарізана різьба, яка з внутришньой різьбою, нарізаной у отворі верхнього перехідника 2 утворює гвинтову пару для регулювання технологічного зазору між торцем кернорвача 8 та внутрішнім уступом бурильної головки 9 Стопоріння цієї гвинтової пари здійснюється відомими засобами, наприклад, шпонкою 10 з дротовим фіксатором 11 Внутрішня порожнина кулькової ПІДВІСКИ, яка заповнена змазкою, герметизована стандартними ущілюючими пристроями гумовими кільцями круглого розрізу 12 У кульковій ПІДВІСЦІ розташовані стандартні підшипники 13 для сприймання двосторонніх осьових та радіальних навантажень, наприклад, кулькові підшипники, ДОВГОВІЧНІСТЬ яких забезпечує надійну роботу керноприймального пристрою при відборі керну в вертикальних, в похилих та в горизонтальних свердловинах Для центрування керноприймального пристрою у свердловині та керноприймальної труби 5 в корпусі 1 снаряда використовуються ВІДОМІ центріруючі пристрої (на фігурі не показані) До нижнього перехідника 3 кріпиться бурильна головка 9, всередині якої встановлюється кернорвач 8 Керноприймальний пристрій працює наступним чином До спуску в свердловину за допомогою вузла регулювання (гвинтової пари, зовнішньої різьби, яка нарізана на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу кулькової ПІДВІСКИ, а внутрішня - у отворі верхнього перехідника) установлюють технологічний зазор між торцем кернорвача 8 та внутрішнім уступом бурильної головки 9 Після спуску керноприймального пристрою на вибій свердловини включають бурові насоси та здійснюють інтенсивну промивку При цьому, промивна рідина проходить через бурильну колонну, отвори А у верхньому перехіднику 49398 2, перепускний клапан (на фігурі не показан), установлений у отворі Б перехідника 6, кільцевий зазор між керноприймальною трубою 5 та корпусом 1, і бурильну головку 9 в затрубний простір Під час буріння з відбором керну внаслідок зниження тиску промивної рідини перепускний клапан закривається Кулькова підвіска 4 при бурінні з відбором керну виключає обертання керноприймальної труби 5 та створює сприятливі умови для збереження та проходження керну всередину цієї труби Процес відбору керна закінчується відри ФІГ. вом керну за допомогою кернорвача 9, підйомом керноприймального пристрою та вилученням керну відомими засобами По наданому технічному рішенню розроблений і випробуваний керноприймальний пристрій для вилучення керну 0100мм Суспільно-корисною перевагою представленого технічного рішення являється скорочення коштів та часу, які витрачаються на розвідування та освоєння нових родовищ нафти і газу 49398 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71