Пробоотборник

 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора проб породы в виде керна со дна акваторий. Цель изобретения - повышение качества керна при извлечении из колонковой трубы. Пробоотборник содержит колонковую трубу с гидроударником , имеющим корпус с раздвоенным нагнетательным каналом, В одной из ветвей нагнетательного канала установлен клапанный механизм, пара подпружиненных клапанов которого кинематически соединена по схеме ИЛИ, а один из клапанов подвергается реверсивному взаимодействию с поршнем-бойком. Пробоотборник снабжен делителем потока в виде отводного канала, сообщающего обе ветви нагнетательного канала с внешним пространством, и установленного в нагнетательном канале двухпозиционного золотника, который в одну сторону переключается пружиной, а в другую - съемным патрубком, установленным в отводном канале. 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732903/03 (22) 29,08.89 (46) 15.09.91. Бюл.№ 34 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.И,Сахно, В.И;Блинов, С.Ю.Преображенский и И.В,Равилов (53) 622,243.64 (088,8) (56) Эпштейн Е.Ф. и др. Ударно-вращательное бурение скважин гидроударниками. М.—

ГНТИ, 1963, с. 29 — 31.

Авторское свидетельство СССР

¹ 226677228822, кл. F 15 В 9/02, 1968, (54) ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора проб породы в виде керна со дна акваторий, Цель изобретения — повышение качества керна при извлечеИзобретение относится к горному делу, к средствам для отбора проб породы в виде керна со дна акваторий.

Цель изобретения — повышение качества керна при извлечении из колонковой трубы.

На фиг.1 изображен общий вид пробоотборника в процессе извлечения керна; на фиг.2 — верхняя часть пробоотборника в процессе бурения; на фиг.3 — верхняя часть пробоотборника в процессе извлечения керна перед ударом поршня-бойка по верхней наковальне; на фиг.4 — верхняя часть пробоотборника в процессе извлечения керна при ходе поршня-бойка вниз.

Пробоотборник содержит колонковую трубу 1 с гидроударником с корпусом, образованным наружной трубой 2, с верхней 3 и нижней 4 наковальнями, а также гильзой 5, закрепленной посредством клапанной ко„, SU ÄÄ 1677246 А1 нии из колонковой трубы. Пробоотборник содержит колонковую трубу с гидроударником, имеющим корпус с раздвоенным нагнетательным каналом, В одной из ветвей нагнетательного канала установлен клапанный механизм, пара подпружиненных клапанов которого кинематически соединена по схеме ИЛИ, а один из клапанов подвергается реверсивному взаимодействию с поршнем-бойком. Пробоотборник снабжен делителем потока в виде отводного канала, сообщающего обе ветви нагнетательного канала с внешним пространством, и установленного в нагнетательном канале двухпозиционного золотника, который в одну сторону переключается пружиной, а в другую — сьемным патрубком, установленным в отводном канале. 4 ил. робки 6 на переходнике 7. Корпус имеет раздвоенный нагнетательный канал, одна ветвь которого образована межтрубным зазором 8, а другая проходит через каналы 9 клапанной коробки 6, В этой ветви нагнетательного канала установлен клапанный механизм в виде пары клапанов верхнего 10 и нижнего 11, кинематически связанных друг с другом тол кателем

12 по схеме ИЛИ. Верхний клапан подпружинен пружиной 13 относительно переходника 7, нижний клапан 11 — относительно поршня-бойка 14 пружиной 15, при этом поршень-боек 14 имеет ход перемещения по гильзе 5 с возможностью реверсивного взаимодействия с клапаном 11.

Переходник 7 и клапанная коробка 6 выполнены с отводными каналами 16 и соответственно 17, сообщающими нагнетательный канал с внешним пространством. В

1677246 канале 17 установлен двухпоэиционный золотник 18, подпружиненный в одном направлении пружиной 19 и ограниченный в процессе перемещения уступом 20. На верхней конце золотник 18 выполнен с выступом 21, взаимодействующим со сьемным сливным патрубком 22, устанавливаемом в отводном канале 16 для переключения по ложения золотника 18. К патрубку 22 присо единен сливной шлан 23. В патрубке имеется боковое отверстие. 24 с перемычкой

25. Патрубок фиксируется в рабочем поло lжении шплинтом 26.

Пробоотборник работает следующим образом, В исходном положении поршень-боек l4 находится в нижнем положении, клапан

10 закрыт, клапан 11 открыт. Пробоотборник опускают на грузовом тросе 27 (или бурильных трубах) на забой скважины и включают подачу рабочей жидкости. которая поступает через нагнетательный шланг

28 (или бурильные трубы), переходник 7, эа зор 8 в нижнюю полость гильзы 5. Поршеньбоек 14 под действием давления жидкости поднимается (см. фиг.2}. По мере подъема поршня-бойка 14 пружина 15 клапана 11 сх<имается, Жидкость из верхней части гильзы 5 вытесняется через золотник 18 и канал 16, В верхнем положении поршень-боек 14 через тол катель 12 наносит удар по клапану

10, что вызывает перестановку клапанов: клапан 10 открывается, клапан 11 закрывается. В момент перестановки клапанов поршень-боек 14 наносит удар по верхней наковальне 3. При новом положении клапанов рабочая жидкость начинает поступать через переходник 7 и каналы 9 клапанной коробки 6 в верхнюю часть гильзы 5, Под давлением рабочей жидкости со стороны верхней части гильзы 5 поршень-боек 14 совершает ход вниз, В нижнем положении поршень-боек 14 срывает клапан 11 и вызывает перестановку клапанов в нижнее исходное положение. Одновременно поршень-боек 14 наносит удар по нижней наковальне 4. Удары по нижней 4 и верхней

3 наковальням передаются на колонковую трубу 1 и обеспечивают его внедрение в горную породу. В процессе бурения золотник 18 находится в верхнем положении под действием пружины 19 и перекрывает канал

17, После окончания рейса пробоотборник извлекают иэ скважины, снимают коронку и кернорватель (не показан) и подвешивают . на грузовом тросе 27 и дополнительной подвеске 29 под небольшим углом к горизонту, подставив при этом под нижний конец колонковой трубы 1 керноприемный лоток 30

55 (см. фиг.1), Затем в переходник 7 вставляют сливной патрубок 22 и шплинтуют его, при этом патрубок 22, взаимодействуя своей боковой поверхностью с выступом 21 золотника 18, отжимает последний вниз и канал 17 открывается. Перпендикулярное расположение выступа 21 и перемычки 25 i обеспечивает минимальное перекрытие проходного канала для жидкости. В исходном положении поршень-боек 14 находится в нижнем положении, клапан 10 закрыт, клапан 11 открыт.

Далее включают насос и подают рабочую жидкость по нагнетательному шлангу

28 в гидроударник, Жидкость поступает в нижнюю полость гильзы 5. Поршень-боек 14 под действием давления жидкости поднимается (см. фиг.3), По мере подъема порш ня-бойка 14 пружина 15 клапана 11 сжимается. Жидкость из верхней части гильзы 5 вытесняешься в канал 17, боковое отверстие 24 и далее поток поступает в сливной патрубок 22 и через сливной шланг

23 изливается во внешнюю среду. В верхнем положении поршень-боек 14 наносит удар через толкатель 12 по клапану 10, что вызывает перестановку клапанов: клапан 10 открывается, клапан 11 закрывается. В момент перестановки клапанов поршень-боек

14 наносит удар по верхней наковальне 3, который вызывает относительное смещение колонковой трубы 1 и керна, в результате чего керн перемещается из колонковой трубы 1 на некоторую величину.

При новом верхнем положении клапанов рабочая жидкость начинает поступать через переходник 7 в клапанную коробку 6, где поток разделяется. Значительная часть потока через каналы 9, золотник 18, сливной патрубок 22 и сливной шланг 23 изливается во внешнюю среду. Часть потока поступает через каналы 9 клапанной коробки 6 в верхнюю полость гильзы 5, Под избыточным давлением, возникающим вследствие rioтерь напора на гидравлических сопротивлениях в каналах движения жидкости, усилием пружины 15 и собственным весом поршеньбоек 14 совершает ход вниз (см. фиг.4). Скорость движения поршня-бойка 14 вниз значительно меньше скорости движения вверх из-за относительно малых величин избыточного давления и подачи жидкости в верхнюю полость гильзы 5, В нижнем положении поршень-боек 14 срывает клапан 11 и вызывает перестановку клапанов в нижнее исходное положение. Иэ-за малой скорости движения поршня-бойка 14 удар по нижней наковальне 4 практически отсутствует и после перестановки клапанов снова начинается движение бойка 14 вверх. Цикл

1677246 повторяется. За определенное количество ударов весь керн выходит из колонковой трубы 1 и поступает в лоток 30.

Формула изобретения

Пробоотборник, содержащий колонковую трубу с гидроударником в виде корпуса с раздвоенным нагнетательным каналом, установленный в одной из ветвей нагнетательного канала клапанный механизм с парой подпружиненных клапанов, кинемэтически связанных друг с другом по схеме

ИЛИ, и поршень-боек, установленный с возможностью перемещения и реверсивного взаимодействия с одним из клапанов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества керна при извлечении из колонковой трубы, он снабжен делителем

5 потока, выполненным в виде отводного канала в корпусе, сообщающего нагнетательный канал с внешним пространством, установленного в нагнетательном канале и подпружиненного в одном направлении

10 двухпозиционного золотника и переключающего положение золотника съемного сливного патрубка, установленного в отводном канале.

1677246

1677246

1677246

Составитель В.Акслер

Редактор Г,Мозжечкова Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун

Заказ 3092 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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