Съемный керноприемник
Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для разведки месторождений полезных ископаемых с использованием комплексов со съемными керноприемниками. Цель - повышение представительности кёрнового опробования угольных пластов сложного строения. Съемный керноприемник состоит из следующих основных узлов: головки фиксатора 1, удлинителя 2, переходника 3. узла подвеса с регулятором опережения и контейнера с коронкой штампом. Узел подвеса включает пяту 4. переходник 5с внутренним конусом.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7У 12 11 Д 22 (21) 4692094/03 (22) 11.04.90 (46) 15.04.92. бюл, М 14 (71) Трест "Дальвостуглеразведка" (72) В. Н. Удовиченко и А. А. Шилин (53) 622.243,64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N. 742576, кл, Е 21 В 25/02, 1986. Новиков Г. П. и др, Справочник по бурению скважин на уголь. М.: Недра, 1988, с. 52, ри.с. Ш.4. - с (54) СЪЕМНЫЙ КЕРНОПРИЕМНИК „„. ЖÄÄ 1726728А1 2 (57) Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствами:для разведки месторождений полезных ископаемых с использованием- комплексов со съемными керноприемниками. Цель — повышение представительности кернового опробования угольных пластов сложного строения. Съемный керноприемник состоит из следующих основных узлов: головки фиксатора 1, удлинителя 2, переходника 3, узла подвеса с регулятором опережения и контейнера с коронкой штампом..Узел подвеса включает пяту 4, переходник 5 с внутренним конусом, М О 4 () I { ф ! ! 1726728 ских вставок установлены в пяту 4 и вал 7 с конусом. Шариковый подпятник образован двумя вставками и шариком 16. Пята 4 подпружинена пакетом тарельчатых пружин 14, которые при замыкании муфты сжимаются, при этом шарик 16 перемещается вглубь переходника 5 с внутренним конусом, Детали узла подвеса образуют внутри с переходником 3 камеру постоянного объема, заполненную маслом. 2 з,п. ф-лы, 1 ил. переходник 6 средний, вал 7 с конусом, корпус уплотйения — сальника 8, гайку 9 сальника, контргайку 10, пакет тарельчатых пружин 14, винт 15, шарик 16, опорные элементы 17, поршень 18. Контейнер с коронкой-штампом состоит из переходника 11 нижнего, керноприемной трубы 12 с кассетой 21 и коронкой-штампом 13, подпружиненного шарикового клапана 19 и 20. Опорные элементы 17 в виде цилиндричеИзобретение относится к горному делу, структуры углей в пробуренном. интервале; к устройствам для разведки месторождений низкая механическая скорость бурения. по полезных ископаемых с использованием пластам сложного строения при внедрении комплексов со съемными керноприемника- штампа в породный прослой; недостаточми, преимущественно при разведке уголь- 5 ная надежность работы узла подвеса по ных месторождений комплексами причине отсутствия .гидростабилизации внутри узла подвеса и давления жидкости в . Известны колонковые снаряды со съем- скважине (в момент сжатия пружин вал вхоными керноприемниками. Основным их не- дит внутрь полости узла подвеса, изменяядостатком является неудовлетворительное 10 при этом ее объем, а при разжатии — выхокачество кернового опробования угольных дит, создавая возможность подсоса жидкоместорождений, пласты которых сложены сти из скважины), Шлам и песок при этом углями средней стадии метаморфизма, об- попадают в подшипниковый узел и неподладающими значительной хрупкостью и эн- вижность керноприемника при отборе сладотрещиноватостью, особенно в районах 15 бых углей может нарушаться, что ведет к интенсивного развития мелкоамплитудной снижению качества кернового опробоватектоники. ния. На формирование керна отрицательное Цель изобретения — повышение предвоздействие оказывает поток промывочной ставительности кернового опробования жидкости в нижней части снаряда. 20 угольных пластов сложного строения. Известен также съемный керноприем- Поставленная цель достигается применик "Конус" для отбора проб неустойчивых нением съемного керноприемника комбиуглей, состоящий из головки-фиксатора, уз- нированного действия, узел подвеса ла подвеса с регулятором опережения, уд- которого помещен в изолированную камелинителя и контейнера со штампом. 25 ру,заполненнуюмаслом,апоследняяимеет Керноприемник "Конус" — самонастраиваю- гидравлическую стабилизацию с давлением щееся в процессе работы устройство, в ко- жидкости в скважине. тором в качестве автоматического Предлагаемый съемный керноприемник регулятора применен упругий элемент (па- обладает следующими отличиями (от протокет тарельчатых пружин) с заданной расчет- 30 типа). ной нагрузочной характеристикой, В Керноприемник снабжен фрикционным процессе опробования угольных пластов механизмом в виде конусной муфты и шарикерноприемник автоматически настраива- ковым подпятником, опорные поверхности ется по величине опережения штампа отно- которого усилены цилиндрическими вставсительно торца вращающейся алмазной 35 ками высокой поверхностной твердости коронки колонкового набора комплекса (HPC=60-65), причем верхняя пята подпятКССК-76 и по удельному давлению под ко- ника опирается на пакет тарельчатых прунусным торцом штампа. жин. Указанная конструкция обеспечивает Недостатки керноприемника "Конус" автоматическую регулировку опережения низкая представительность кернового оп- 40 коронки-штампа, а также автоматическую робованияпластовуглясложногостроения, смену режима работы керноприемника представленных переслаиванием мягких, (штампование-обуривание) в зависимости легкораэрушающихся углей и продольных от твердости угля или пород на забое, прослоев в результате избирательного ис-. Коронка-штамп армирована твердосптирания более хрупких литотипов, сниже- 45 лавными резцами, что поозволяет ей рабоние выхода керна углей. и нарушение тать в режиме штампования и обуривания. 1726728 Конусный фрикцион, подпятник и чувствительный пружинный элемент помещены в изолированную маслоэаполненную камеру, снабженную устройством стабилизации давления масла внутри камеры и жидкости в 5 скважине. Устройство стабилизации давления выполнено в виде поршня, перемещающегося внутри цилиндрического канала, расположенного параллельно продольной оси верхнего переходника узла подвеса и. 10 соединенного в верхней части со скважиной, а в нижней — с камерой, На чертеже изображен съемный керноприемник, разрез, Устройство содержит головку-фиксатор 15 1, удлинитель 2; переходник 3, узел подвеса с регулятором опережения и контейнер с коронкой-штампом. Узел подвеса включает пяту 4, переходник 5 с внутренним конусом, переходник 6 20 средний, вал 7 с конусом, корпус уплотнения-сальника 8, гайку 9 сальника, контргайку 10, пакет тарельчатых пружин 14, винт 15, шарик 16. опорные элементы 17, поршень 18. 25 Контейнер с коронкой-штампом состоит из переходника 11 нижнего,керноприемной . трубы 12 с кассетой 21 и коронкой-штампом 13, подпружиненных шариковых клапанов 19 и 20. 30 Опорные элементы в виде цилиндрических вставок 17 установлены в пяту 4 и вал 7 с конусом. Шариковый подпятник образован двумя вставками 17 и шариком 16. Пята 4 под- 35 пружинена пакетом тарельчатых пружин 14, которые при замыкании муфты сжимаются, При этом шарик 16 перемещается вглубь переходника 5 с внутренним конусом. Детали узла подвеса с переходником 3 40 образуют внутри заполненную маслом камеру постоянного объема. Съемный керноприемник работает следующим образом; При бурении по углю коронка-штамп 13 45 опережает наружную коронку 22 комплекса КССК-76, формируя керн путем штампования, При этом контейнер 12 с кассетой 21, переходник 11, вал 7 с конусом остаются неподвижными. т.е. не вращаются. С по- 50 ступлением керна в контейнер промывочная жидкость из него удаляется через осевой и радиальный каналы переходника 11 и подпружиненные клапаны 19 и 20 в скважину. 55 При встрече коронкой-штампом 13 породного прослоя или крепкого угля реакция забоя возрастает, пакет тарельчэтых пружин 14 дополнительно сжимается, вал 7 с конусом вдвигается вовнутрь камеры, образованной деталями 5-9. Рост давления масла в камере приводит к перемещению поршня 18 в цилиндрическом канале переходника 3. связанного с камерой каналом б, а со скважиной — каналом а, Поршень 18 при этом является поверхностью раздела сред "масло-скважинная жидкость". Конусная муфта замыкается, и вращение передается на контейнер и коронк,штамп. После перебуривэния более прочных литотипов угля или пород реакция забоя уменьшается. пружины разжимаются и коронка-штамп, опережая коронку КССК76, снова штампует уголь. Вал с конусом 7 вернется в исходное положение, увеличивая обьем полости внутри узла подвеса и понижая в ней давление. Под воздействием скважинной жидкости через канал а поршень 18 перемещается вниз. выравнивания давление жидкости в скважине и масла в камере. Таким образом. обеспечивается автоматическая регулировка величины опережения коронки-штампа в зависимости от реакции забоя, автоматическое изменение режима работы сьемного керноприемника. стабилизация давления s скважине и камере узла подвеса. При применении предлагаемого изобретения повышается представительность кернового опробования угольных пластов сложного строения и рост достоверности геологических прогнозов: сокращаются непроизводительные работы бурового персонала при некачественном керновом опробовании, рост производительности буровых работ; снижаются потери от брака и непроизводительных работ. Формула изобретения 1. Съемный керноприемник, содержащий последовательно связанные головкуфиксатор, удлинитель, переходник, узел подвеса с регулятором опережения и контейнер с коронкой-штампом в нижней части, отличающийся тем, что, с целью повышения представительности кернового опробования угольных пластов сложного строения, узел подвеса выполнен в виде нормально разомкнутой конусной муфты, пяты, подпружиненной относительно переходника, подпятника и маслозаполненной изолированной камеры, переходник — с продольным цилиндрическим каналом с размещенным в нем поршнем, подпоршневая полость которого гидравлически связана с маслозаполненной камерой, а надпоршневая — с внешним пространством, при этом подпятник выполнен в виде опорных элементов, размещенных в нижней части пяты и верхней части конусной муфты и размещенной между ними шаровой опоры, а пята разме1726728 поверхностной твердостью, равной твердости шаровой опоры, Составитель Л,Аллахвердян Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Н.Шитев Заказ 1260 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 щена с зазором в маслозаполненной камере. 2. Керноприемник по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения износоустойчивости подпятника, опорные элементы выполнены в виде цилиндрических вставок с 3. Керноприемник по и. 1, о т л и ч а ю щ и5 и с я тем, что коронка-штамп армировэна твердосплавными резцами.
