Устройство для отбора керна

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА КЕРНА, содержащее Трубчатый корпус с шнековой спиралью и керноприемной полостью , керноподрезные резцы, шарнирное в плоскости поперечного сечения .корпуса крепление резцов к корпусу, а также механизм фиксации резцов с продольно-подвижным упорным элементом и стопорными продольными тягами, взаимодействующими своими нижними концами с резцами, отличающееся тем,, что, с целью повышения сохранности свойств породы в керне, юнековая спираль и упорный элемент размещены на внешней поверхности трубчатого корпуса, при этом упорный элемент имеет форму кольца с шириной, равной ширине шнековой 3 сгафали, а корпус выполнен с поперечной перемычкой в полости и с шпамоприемными окнами, расположенными у верхнего конца шнековой спирали в интервале хода упорного элемента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТКИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„80„„113982

q цц Е 21 В 25/00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ, «1

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТфУ

ГОСЗЯАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМРЫТИЙ (21) 354 1694/22-03 (22) 18. 01 . 83 (46) 15.02.85. Бюл. 0 6 (72) С.Н, Гольцов, N.À. Белозеров и А.В. Пахомов (71) Всесоюзный ордена Ленина проектно-иэыСкательский и научно-исследовательский институт,"Гидропроект" им. С.Я. Жука (53) 622.342.64(088.8) (56) 1i Ребрик Б.М. Бурение скважн Ъ при инженерно-геологических изысканиях. И;, "Недра", 1973, с. 96.

2. Авторское свидетельство СССР

1 819301, кл. Е 21 В 25/00, 1976 (прототип). (54}(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА КЕРНА, содержащее трубчатый корпус с шнековой спиралью и керноприемной полостью, керноподрезные резцы, шарнирное в плоскости поперечного сечения ,корпуса крепление резцов к корпусу, а также механизм фиксации резцов с продольно-подвижным упорным элементом и стонорными продольными тягами, взаимодействующими своими нижними концами с резцами, о т л и ч а ющ е е с я тем,. что, с целью повышения сохранности свойств породы в керне, шнековая спираль и упорный элемент размещены на внешней поверхности трубчатого корпуса, при этом упорный элемент имеет форму кольца с шириной, равной ширине шнековой спирали, .а корпус выполнен с попе- Я речной перемычкой в полости и с шламоприемными окнами, расположенными у верхнего конца шнековой спирали в интервале хода упорного элемента.

Ф 113

Изобретение относится к горному.

° . делу, к средствам для бурения с отбором керна.

Известно устройство для отбора керна, содержащее тРФчатый корпус с шнековой.спиралью, коронкой и керноприемной полостью Г13.

Недостаток устройства — ненадежность захвата и удержание керна сила.ми трения, проявляющаяся особенно интенсивно с увеличением диаметра.

Известно устройство. для отбора керна, содержащее трубчатый корпус с шиековой спиралью и керноприемной полостью, керноподрезные резцы, шарнирное в плоскости поперечного сечения корпуса крепление резцов к кор" пусу, а также механизм фиксации резцов с продольно подвижным упорным элементом и стопорными продольными тягами, взаимодействующими своими ниж ниии коицавю с резцамй. Указанное техническое решение надежно отрезает и удерживает керн $2 3.

Однако в силу того, что и шлам и керн размещаются внутри керноприемной полости и контактируют друг с другом при перемещении корпуса, керн может заклиниваться, деформироваться, а отбираемая порода в керне меняет свои физико-механические свдйства.

Цель изобретения - повышение со- хранности свойств породы s керне.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора керна, содержащем трубчатый корпус с шнековой спиралью и керноприемной полостью, кериоподрезные резцы, шарнирное в плоскости поперечного сечения корпуса крепление резцов к корпусу, а также механизм фиксации резцов с продольноподвижным упорным элементом и стопорными продоиьньии тягами, взаимодействующимы своими нижними концами с резцами, шиековая спираль и упорный 45 элемент размещены на внешней поверхности трубчатого корпуса, нри этом упорный элемент имеет форму коль.— ца с шириной, равной ширине шнековой спирали. а корпус выполнен с внутрен- ней поперечной перемычкой в полости н с кяамоприемными окнами, расположеннмж у верхнего конца шнековой спирали в интервале хода упорного элемента. 55

Предлагаемое устройство обеспечивает транспортировку шлама вне керноприемной полости и одновременно сбор

9824 2 его в верхнюю часть полосы в момент надреэки керна. Разделение шлама и керна исключает эаклинивание керна и позволяет осуществлять подреэку его, не деформируя керн продольным усилием необходимым для перемещения упорного элемента и стопорных тяг.

На фиг., 1 изображено устройство для отбора керна общий вид; на фиг.

2 - разрез А-А по фиг.

Устройство состоит из трубчатого корпуса 1 с переходником 2. На наружной поверхности корпуса 1 по винтовой линии закреплены лопасти 3, образующне двухзаходную шнековую спираль. В нижней части трубчатого корпуса 1 на боковой его поверхности под лопастями 3 на крепление в виде осей

4 установлены шарнирно с возможностью поворота в плоскости поперечного сечения корпуса подрезные резцы 5, поджатые пружинами 6 в сторону оси корпуса 1. В керне стенки корпуса 1 в месте поворота подрезных резцов 5 выполнены поперечные окна 7, а у верхнего конца лопастей 3 имеются mnazoприемные окна 8, при этом лопасти заходят в эти окна З.В полости 9 корпуса 1 установлена перегородка 1С, разделяющая ее на две части: нижнюю— для размещения керна и верхнюю— для разрушенной породы. Над лопастями 3 с внешней стороны корпуса 1 установлен подвижный упорный элемент в виде кольца 11, связанного со стопорными продольными тягамн 12, проходящими через отверстия 13 в лопастях 3.

Нижние концы тяг 12 перекрывают окна 7, тем самым взаимодействуют с резцами и препятствуя заходу в корпус. Упорный элемент 11, тяги 12 с направляющими их отверстиями 13 образуют механизм фиксации резцов. Переходник 2 соединен с колонной штанг

14 одностороннего вращения.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину керноподрезные резцы 5 выводят из трубчатого корпуса 1 и элемент 11 устанавливают таким образом, чтобы он лежал торцом на лопасти 3, а нижние концы тяг 12 перекрыпи окна 7.

Затем устройство на штангах 14 спускают на забой скважины и начинают бурение. Разрушение породы осуществляют кольцевым забоем. В это время реэ3 1139824 4 цы 5 не .работают, но и не мешают yr- подрезание керна. Под действием вралубке, находясь под лопастями 3. Во щения подреэные резцы 5 отрежут керн время бурения столбик керна захо- у основания. Во время подрезки вся дит в нижнюю часть трубчатого корпу- разбуренная порода поднимается по ,,са 1, а разрушенная порода транспор- .лопастям и поступает в корпус 1. тируется по лопастям 3 до тех пор, При подъеме снаряда из скважины .пока она не упрется в кольцо 11. При подрезные резцы 5 поддерживают керн продолжении вращения устройства в ту от выпадания. Таким образом, весь же сторону в результате воздействия процесс обуривания керна, подрезки разбуренной породы на кольцо 11 по- gg и отрыва его от монолита, сбор разследняя поднимается вдоль корпуса 1. буренной породы протекает беэ потерь

При этом тяги 12 открывают окна 7, грунтового материала и беэ деформации а разбуренная порода, продолжая дви- породы в керне. жение по лопасти 3, поступает по( лость 9 корпуса 1 через окна 8. 3 ре- f5 Технико-экономический эффект от

1 эультате открытия окон 7 резцы 5 под применения данного устройства состоит действием пружин 6 входят внутрь кор- в улучшении качества опробования что пуса 1, препятствуя тем самым углуб- особенно важно при разведке строитель-: ке устройства в породу, и начинают . ных материалов.

Фиг. 2

Фиг. /

ВНИИПИ Заказ 244 23 Ти аж 540 исиое

Ж

Филиал ППП "Патевт-, г. ужгород, ул.Проектваж,4