Подводный керноотборник

 

СОЮЗ СХжТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ8ЛИК

А1 (!9) (Н) (5D 4 Е 21 В 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. Керноотборник по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения автономности работы путем автоматического спуска на дно и подъема на поверхность моря после отбора керна, он снабжен поплавком, закрепленным на траверсе, балластом в виде опорной плиты с анкерами гарпунного типа и подпружиненными защелками,- закрепленными на балласте, и направляющей трубой керноприемника, установленной с возможностью взаимодействия с подпружиненными защелками в крайнем нижнем положении керноприемника.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3485338/22-03 (22) 20.08.82

° (46) 23.05.86. Бюл. Р 19 (71) Институт океанологии им.П.П.Ширшова (72) Е.А. Контарь и А.Н. Кузин (53) 622.243.64(088.8) (56) Лукошков А.В., Шелковников И.Г.

Вращательные пробоотборники для исследования морского дна.-Обзор: Техника и технология геолого-разведочных работ. Организация производства.-М., ВИЭИС, 1978, с. 34, а.

Авторское свидетельство СССР

У 628283, кл. Е 21 В 25/18, 1977. (54)(57) 1. ПОДВОДНЫЙ КЕРНООТБОРНИК, содержащий раму, керноприемник с коронкой и узлом подачи, сливную камеру кольцевой формы, узел промывки скважины, вращательный механизм в виде исполнительного цилиндра, подпоршневая полость которого заполнена рабочим телом и гидравлически сообщена с гидромотором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности в работе в плотных донных породах, ои снабжен траверсой с двумя штоками и центральной штангой, редуктором, закрепленным на раме, управляемым клапаном, толкателем, опорным подшипником, ниппелем и полой шлицевой колонной, прикрепленной верхней частью к толкателю через ниппель и опорный подшипник, а нижней частьюк керноприемнику, узел промывки скважины выполнен в виде накопительного цилиндра, подпоршневая полость которого заполнена промывочным раствором и сообщена через ниппель с полостями шлицевой колонны и керноприемника, узел подачи выполнен в виде силового цилиндра, подпоршневая полость которого заполнена рабочей жидкостью и сообщена через управляемый клапан со сливной камерой, а надпоршневая полость сообщена с внешним пространством, причем поршень силового цилиндра жестко связан с толкателем и цен-, тральной штангой траверсы, поршни накопительного и исполнительного цилиндров — с штоками траверсы, а гидромотор взаимодействует с шлицевой колонной через редуктор.

123278

Изобретение относится к техническим средствам для глубоководного отбора колонок грунта с морского дна и может быть использовано при проведении глубоководных геологических исследований.

Цель изобретения — повышение надежности в работе в плотных донных г породах и обеспечение автономности работы путем автоматического спуска на дно и подъема на поверхность моря после отбора керна.

На фиг. 1 представлено устройство в исходном снаряженном состоянии,, общий вид; на фиг. 2 — момент отбора керна; на фиг. 3 — схема спуска (А) на дно и всплытия (вид Б) устройства.

Подводный керноотборник содержит поплавок 1 (фиг. 1) балластно-анкерное устройство (БАУ), состоящее из балластной опорной плиты 2 и анкеров

3 с гарпунными наконечниками 4, несущую консольную траверсу 5, к которой посредством троса 6 прикреплен поплавок 1, керноприемник 7 с буровой коронкой 8 и ограничительным кольцом

9, механизм вращения с гидромотором

10 и редуктором 11, соединенным посредством шлицевой колонны 12 с керноприемником 7. Силовой цилиндр 13 системы подачи посредством центральной штанги 14 жестко соединен с траверсой 5, а посредством штока-толкателя

15 через опорный подшипник l6 — со шлицевой колонной 12 керноприемника

7. Внутренняя полость силового цилиндра 13 заполнена под поршнем 17 рабочей жидкостью ипосредством трубопровода 18 с автоматическим клапаном 19, например, программно-временного типа, соединена с внутренней полостью кольцевой приемной камеры 20, выполненной в виде прочного корпуса и заполненной воздухом под атмосферным давлением. Привод вращателя выполнен в виде исполнительного цилиндра 21 с поршнем 22 и штоком 23, соединенным с траверсой 5. Подпоршневая полость исполнительного цилиндра заполнена рабочей жидкостью и соединена посредством трубопровода 24 с гидромотором 10. Система промывки имеет накопительный цилиндр 25 с поршнем

26 и штоком 27, соединенным с траверсой 5. Подпоршневая полость накопительного цилиндра заполнена промывочной жидкостью и сообщена ниппелем 28 с полостью шлицевой колонны 12 пдс0 2 редством трубопровода 29. Керноотборник включает направляющую трубу

30 со стопором 31, во внутрь которой помещен керноприемник 7 с ограничительным кольцом 9, установленным с воэможностью его взаимодействия со стопором 31 при максимально выдвинутом вниз керноприемнике 7, разобщитель балласта, состоящий иэ подпружиненных эащелок 32, соединяющих в нормальном положении БАУ с опорной рамой 33.

Кольцевая приемная камера 20 снабжена запорным вентилем 34, а исполнительный цилиндр 21 и накопительный цилиндр 25 снабжены соответственно регулировочными вентилями 35 и 36.

На направляющем фланце 37, а также на поршнях 17 22 и 26 соответственно силового, исполнительного и накопительного цилиндров имеются уплотнительные кольца 38, Подводный керноотборник работает следующим образом.

Перед спуском устройства за борт судна-носителя через вентиль 36 в накопительный цилиндр 25 закачивается промывочная жидкость, через вентиль

35 в исполнительный цилиндр 21 засасывается рабочая жидкость (масло), а через автоматический клапан 19 в силовой цилиндр 13 закачивается вода.

После заполнения цилиндров 13, 21 и

25 вентили 35 и 36, а также клапан

19 закрываются и иэ кольцевой приемной камеры выкачивают воздух через запорный вентиль 34, после чего этот вентиль также закрывают. При заполнении водой силового цилиндра 13

его поршень поднимается вверх, ограничительное кольцо 9 на керноприемнике 7 освобождает направляющую трубу

30, а подпружиненные защелки 32 соединяют опорную раму 33 с балластной опорной платформой (плитой) 2, После этого снаряжение керноприемйика на палубе судна завершается.

После спуска за борт судна-носителя керноотборник за счет отрицательной плавучести БАУ погружается до дна океана (фиг. З,А), внедряются в донные породы анкеры 3 с гарпунными.наконечниками 4и керноприемник надежно закрепляется на дне океана. После срабатывания программно-временного устройства и открытия автоматического клапана 19 вода иэ силового цилиндра 13 за счет гидростатического давления, достигаюшего 40-80 ИПА (в эависимос1232

20 ти от глубины океана на участке проведения работ), начинает поступать во внутреннюю полость кольцевой приемной камеры 20; поршень 17, перемещаясь вниз, увлекает за собой несущую консольную траверсу 5, которая, нажимая на штоки 23 и 27, и, следова— тельно, на поршни 22 и 26, начинает вытеснять промывочную и рабочую жидкости из цилиндров 21 и 25. Рабочая жидкость иэ исполнительного цилиндра

21 поступает по трубопроводу 24 в гидромотор 10, который через редуктор

11 начинает вращать керноприемник 7 с буровой коронкой 8. Поршень 17 силового цилиндра через шток-толкатель

15 и опорный подшипник 16 давит на шлицевую колонну 12 керноприемника 7, чем обеспечивается подача бурового инструмента на забой. Иэ накопитель780 4 ного цилиндра 25 через трубопровод

29 и ниппель 28 в полость шлицевой колонны 12 и далее, на забой поступает промывочная жидкость, которая вымывает из скважины образующийся буровой шлам, при этом керн поступает в керноприемник 7.

После проникневения керноприемника 7 в донные породы на всю его длину ограничительное кольцо 9 нажимает на стопоры 3 1 и перемещает направляющую трубу 30, что приводит к освобождению подпружиненных защелок 32 и отделению опорной рамы 33 от балластной опорной плиты 2.

Получивший положительную плавучесть керноотборник за счет поплавка 1 всплывает на поверхность океана (фиг. 3,Б), где обнаруживается суд.ном.

12327В0

Составитель Е„ Самойленко

Техред И.Ходанич Корректор А.Ференц

Редактор А. Шишкина

Заказ 2746/32 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4