Пробоотборник

 

Изобретение относится к технике бурения подводных скважин и отбора проб в рыхлых донных отложениях. Цель - повышение эффективности работы. Пробоотборник содержит корпус 1, распределительный переходник 4, верхнюю 2 и нижнюю 3 наковальни, между которыми установлен боек 15, жестко связанный с поршнем 14, установленным в цилиндре 13. Колонковый набор выполнен в виде наружной 34 и внутренней 25 колонковых труб с башмаком 36 и кернорвателем 37. В нижней наковальне 3 выполнена насосная полость 23, сообщенная с полостью внутренней колонковой трубы и межтрубным пространством /П/ посредством соответственно впускного 24 и выпускного 26 насосных клапанов. Пробоотборник снабжен дроссельной втулкой 33, сообщающей полость 31 под выступным насосным клапаном 24 с затрубным П, и впускным 28 и выпускным 30 промывочными клапанами. Полость между верхней 2 и нижней 3 наковальнями разделена бойком 15 на две изолированные друг от друга камеры : надбойковую 20 и подбойковую 21. В бойке 15 выполнены каналы 22, сообщающие надбойковую камеру 20 с насосной полостью 23. Подбойковая камера 21 сообщена с затрубным П через клапан 24, а с межтрубным П - посредством клапана 26. Выхлопное отверстие 8 клапанной коробки 9 сообщено с затрубным П. Рабочая жидкость подается по нагнетательному каналу 5 и зазору между корпусом 1 и цилиндром 13 под поршень 14, вызывая его подъем. Дойдя до впускного клапана 18, поршень 14, сжимая пружину 19, наносит по нему удар, в результате чего клапан 18 закрывается, а впускной клапан 16 открывается и рабочая жидкость поступает в полость цилиндра 13. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (19) È1) р))g Е 21 В 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТБНИЯМ И ОТМРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4371918/23-03 (22) 27.01,88 (46) 15.07.90. Бюл. 1Ф 26 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.А.Каракозов, В.И,Блинов, О.И.Калиниченко, Г.N.Âàëèòoâ и D.ß,Òàäåð (53) 622.243;64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1494595, кл. Е 21 В 25/18, 02.11.87.

Методы и технические средства для морских инженерно-. геологических исследований. Сб. научных трудов, Рига, 1984, с.10. (54) НРОБООТБОРНИК (57) ИзобретенИе относится к технике бурения подводных скважин и отбора проб в рыхлых донных отложениях.

Цель — повышение эффективности работы.

Пробоотборник содержит корпус 1, распределительный переходник 4„ верхнюю

2 и нижнюю 3 наковальни, между которыми установлен боек 15, жестко связанньпI с поршнем 14, установленным в цилиндре 13. Колонковый набор выполнен в виде наружной 34 и внутренней

25 колонковых труб с башмаком

36 и кернорвателем 37. В нижней наковальне 3 выполнена насосИзобретение относится к технике бурения подводных скважин и отбора проб н рыхлых донных отложениях.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

2 ная полость 23, сообщенная с полостью внутренней колонковой трубы и межтрубным пространством /П/ посредством соответственно впускного 24 и выпускного.26 насосных клапанов. Про- боотборник снабжен дроссельной втулкой 33, сообщающей полость 31 под выступным насосным клапаном 24 с затрубным П, и впускным 28 и выпуск-, ным 30 промывочными клапанами. Полость между верхней 2 и нижней 3 наковальнями разделена бойком 15 на две изолированные друг от друга камеры: надбойковую 20 и подбойковую 21.

В, бойке 15 выполнены каналы 22, сообщающие надбойковую камеру 20 с насосной полостью 23. Подбойковая камера

21 сообщена с затрубным П через клапан 24, а с межтрубным П вЂ” посредством клапана 26. Выхлопное отверстие 8 С клапапной коробки 9 сообщено с затрубным II. Рабочая жидкость подает- Я ся по нагнетательному каналу 5 и зазору между корпусом 1 и цилиндром 13 под поршень 14, вызывая его подъем. ©

Дойдя до впускного клапана 18, поршень 14, сжимая пружину 19, наносит по нему удар, в результате чего клапан 18 закрывается, а впускной клапан

16 открывается и рабочая жидкость поступает в полость цилиндра 13. 3 ил.

На фиг.1 изображен пробоотборник, общий вид; на фиг.2 — схема движения жидкости в нижней наковальне при ходе бойка вверх; на фиг.3 — то же, при ходе бойка вниз.

3 157830

В состав пробоотборника входят корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 наковальнями и распределительным переходником 4, имеющим нагнетательный каннлп5, 9 горизонтальную перегородку 6 и камеру

7 низкого давления с выхлопным отверстием 8, сообщенные с затрубным пространством. К переходнику 4 снизу крепится . клапанпая коробка 9 с горизонтальной перегородкоц l0, камерой

11 высокого давления и выхлопным каналом l2. Клапанная коробка 9 связана с цилиндром 13, в котором установлен поршень 14, жестко соединенный с бой- р5 ком 15. Последний размещен между верхней 2 и нижней 3 наковальнями. Клапанная группа соетоит из впускного клапана 16, связанного посредством толкателл 17 с выпускным клапаном 18, подвижно связанным с бойком 15 и подпружине ным относительно последнего пружиной 19. Герметизированнал полость между верхней 2 и нижней 3 наковальнями разделена бойком 15 на изолированные одна от другой. надбойковую 20 и подбойковую .21 камеры. Надбойковая камера 20 сообщается через канал 22 бойка 15 с насосной полостью

23 и далее через впускной насосный клапан 24 с полостью внутренней колонковой трубы 25, а через выпускной насосный клапан 26 и канал 27- с межтрубным пространством. Подбойковая камера 21 связана через впускной промывочный клапан 28 с затрубным про35 странством, а через канал 29, выпускной промывочный клапан 30 и канал 27 с межтрубным пространством, Полость 31 под впускным насосным клапаном соединена с затрубным пространством регулировочным клапаном 32 с установленной в нем дроссельной втулкой,33.

Колонковый набор пробоотборника состоит из наружной 34 колонковой трубы с гидромониторными отверстиями

35, внутренней колонковой трубы 25, башмака 36 и лепесткового кернорвателн 37 °

Пробоотборник работает следующим об50 разом.

В исходном положении боек 15 находится в крайнем нижнем положении, выпускной клапан 18 открыт, а впускной клапан 16 закрыт. Рабочая жид55 кость подается по нагнетательному каналу 5 и распределительном переходнике 4 и зазору между корпусом 1 и цилиндром 13 под поршень 14, вызывая

) ! его подъем. При этом жидкость из надпоршневой полости цилиндра 11 вытесняется через, выхлопной канал 12, камеру 7 низкого давления и выхлопное отверстие 8, отделенные перегородкой

6 от напорной магистрали, в затрубное пространство. При этом впускной клапан 16 остается закрытым за счет давления жидкости в камере 11 высокого давления, отделенной перегородкой

10 от камеры 7 низкого давления. Пор" шень 14, двигаясь вверх, сжимает пружину 19 и, дойдя до выпускного клапана 18, наносит по нему удар. За счет удара силой сжатой пружины 19 и совместного хода с поршнем 14 выпускной клапан 18 закрывается (перекрывает канал 12 клапанной коробки 9), а впускной клапан 16 открывается, по-. скольку оба эти клапана связаны толкателем 17. Рабочая жидкость поступает и в верхнюю полость цилийдра 13.

В момент перестановки клапанов боек

i5 наносит удар по верхней наковальне

2. По мере поступления жидкости в вер=. хнюю полость цилиндра 13 поршень 14 с бойком 15 устремляются вниз, так как рабочая площадь поршня 14 сверху больше, чем снизу. Клапанная группа сохраняет при этом свое положение за счет давления жидкости на выпускной клапан 18. После захвата поршнем 14 хвостовика выпускного клапана 18 и совместного хода вниз происходит перестановка клапанной группы в исходное положение.При этом боек 15 наносит удар по нижней наковальне 3. Затем цикл работы -повторяется.

При ходе бойка 15 вверх жидкость из надбойковой камеры 20 вытесняется через канал 22 бойка 15 в насосную полость 23 и далее через выпускной насосный клапан 26 и канал 27 в межтрубное пространство. Одновременно жидкость из затрубного пространства .через впускной промывочный клапан 28 поступает в подбойковую камеру 21.

При ходе бойка 15 вниз жидкость из подбойковой камеры 21 вытесняется через канал 29, выпускной промывочный клапан 30.и канал 27 в межтрубное пространство. Одновременно жидкость из внутренней колонковой трубы 25 всасывается через полость 31,впускной

1 насосныи клапан 24, насосную полость

23 и канал 22 в надбойковую камеру 20.

Кроме того, в надбойковую клмеву 20

78309 б

Кроме того, устройство обеспечивает более интенсивный гидромониторный размыв стенок скважины и возможность регулирования интенсивности обратной промывки.

15

30

40

5 15 попадает часть »»лдкости, всасываемой из затрубного пространства через дрос сельную втулку 33, установленную в регулировочном канале 32, в насосную полость 23. Таки»» образом, изменяя диаметр проходного отверстия дроссель вой втулки 33, можно производить регу лирование интенсивности обратной промывки во внутренней колонковой трубе

25 за счет перераспределения количества жидкости, всасываемой из колонковой трубы 25 и из затрубного пространства через регулировочнь»й канал

32.

Вся жидкость, поступающая в межтрубное пространство из надбойковой

20 и подбойковой 21 камер, через гидромониторные отверстия 35 в наружной колонковой трубе 34 выбрасывается в скважину вь»ше башмака 36, размывая ее стенки, что снижает силы трения пробоотборника о грунт.

По окончании рейса, когда пробоотборник под действием ударов бойка

15 внедрится башмаком в грунт настолько, что внутренняя колонковая труба 25 заполнится керном, срыв и удержание последнего осуществляется при помощи лепесткового кернорвателя

37, Диаметр корпуса 1 гидровибратора выбирается равным диаметру наружной колонковой трубы 34, что позволяет приблизить коэффициент передачи энергии удара к максимальному значению, так как в этом случае диаметр бойка

15 приближается к величине диаметра нижней наковальни 3 и колонковой трубы 34. Диаметр гидровибратора выбирают равным диаметру наружной колонковой трубы, что позволяет при равных энергетических параметрах уменьшить длину гидровибратора по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Пробоотборник, содержащий корпус с распределительным переходником, верхней и нижней наковальнями, между которыми установлен боек, жестко связаннь»»» с поршнем, установленным в цилиндре клапанной коробки с выхлопным отверстием, закрепленный к нижней части корпуса колонковый набор в виде наружно»» и внутренней колонковых труб с башмаком и кернорвателем, размещенную в нижней наковальне насосную полость, сообщенную с полостью внутренней колонковой трубы и с межтрубным пространством посредством соответственно впускного и выпускного насосных клапанов, о т л и ч а ю ц и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен дроссельной втулкой, сообщающей полость под впускным насосным клапаном с затрубным пространством, и впуск»»ь»»» и выпускным про1»ь»вочнь»ми клапанами, причем полость между верхней и нижней наковальнями разделена бойком на изолированные одна от другой надбойковую и подбойковую камеры, в бойке выполнены каналы, сообщающие надбойко, вую камеру с насосной полостью, подбойковая камера сообщена с затрубным пространством через вп скной промывочный клапан, а с межтрубным пространством посредством выпускного промывочного клапана, при этом выхлопное отверстие клапанной коробки сообщено с затрубным пространством.

2I

23

Л3

32

24

И

17

1Ю

2У

26 и

Z7

31

25.1578309

1578309

Составитепь Е.Самойленко

Техред M.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Редактор Л.Веселовская

Заказ 1897 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101