Керноотборник для многократного взятия проб

Авторы патента:

G01N1/08 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

E21B49/06 - с помощью боковых сверл или скребков

,"0 13214ñ

Класс 5а, 184о

ССr. Р

01;1й й

Tt 11 Г11(2И зГО АЯ

ДДИ(,АНИЕ ИЗОБЬЕТЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 10

В. K. Свиршевский и Ю. H. Номикосов

КЕРНООТБОРНИК ДЛЯ МНОГОКРАТНОГО ВЗЯТИЯ ПРОБ

Заявлено 9 марта 1Ч60 г, аа М 662528/22 2и 1 омптет по дедам |в|ооретенпй tt отв|натий| прп Совеге Министров СССР

Опуоппновагп в «6|олпе|ем« ttatttttttтенпп» Х 19 ва 1иво г.

Отбор керна при бурении разведочных скважин обычно производят колонковыми долотами. Этот способ имеет ряд недостатков: дает низкий выход керна, нерациональный отбор его, снижает скорость бурения скважины по сравнению с бескерновым оурением. Известны также устройства для взятия проб из стенок скважины методом высверливания кольцевой коронки. Однако такие устройства сложны, ненадежны в работе, требуют специальной станцип управления ими и высокопрочного кабеля. По этим причинам они нс нашли промышлсн|птго применения.

Предлагаемый керноотборник для многократного взятия проо устраняет недостатки известных конструкций.

Керноотборник состоит (см. чертеж) из цилиндрического корпуса 1, компенсатора 2, предохранительного сбрасывающего клапана 8, гидравлического баллона 4, закрепляющего керноотборник в скважине, зубчатого колеса,5, дифференциального механизма б, зубчатопо колеса 7, бурового шпинделя 8, керноотдсляюшего устройства 9, коронки 10, механизма 11 для автоматического переключения бурового шпинделя, барабанного керноприемпика 12.

После того, как керноотборник закреплен з скважине, производят вращение вала керноотборника, которое передается на буровой шпиндель через зубчатые конические. колеса 5 и 7. С начала вращения осу|цествляется прямая подача бурового шпинделя. Beëè÷èÿó прямой подачи шпинделя за один оборот устанавливают в соответствии со скоростью бурения данной коронкой крепки.; пород. Обуривание керна осуществляется с одновременной промывкой коронки рястзором, который поступает через вал керноотборникя и буровой шпиндель.

После окончания обуривания керна на заданную длину происходит его отлом керноотделяющим устройством 9. Для отломя керна неооходимы усилия прямой подачи вращающегося шпинделя посредством клина, закрепленного на его внутренней поверхности, и действия резпов коронки. Изгибающий момент, действующий на керн посредством клина, ¹ 132149 будст наибольшим уоснования керна,,т. е. в том месте, где создаются большие местные напряжения от резания. Благодаря этому керн летко отламывается у своего основания

В конце прямого хода после того, как керн уже отделен от забоя, буровой шпиндель-своим буртом освобождает взведенный механизм 11.

При этом зубчатая пара дифференциального механизма б под действием пружин механизма 11 расцепляется, буровой шпиндель переключается на обратную подачу и быстро возвращается в первоначальное положение. В таком положении шпиндель, вращаясь, может оставаться до тех пор, пока не будет остановлен ротор буровой установки. На этом заканчивается цикл отбора одного керна.

Вторичное включение шпинделя на прямую подачу произойдет после того, как будет сброшен и вновь подан раствор под давлением в керноотборник. После сброса давления керноотборник перемещают в другой интервал скважины для отбора следующего керна. О завершении цикла работы керноотборника вЂ” прямого и обратного хода шпинделя вЂ” можно судить либо по количеству оборотов ротора, либо, зная число оборотов в минуту, вЂ” по времени, 5Кесткая дифференциальная система подачи шпинделя с автоматическим переключением с прямой подачи на обратную и отключением подачи в конце обратного хода позволяет легко судить об окончании отбора керна.

Каждая проба керна., взятая из стенки скважины, поступает через направляющий бункер в одну из секций барабанного керноприемника 12, поворачивающегося каждый раз на одну позицию от удлинения резинового баллона. Поворот барабана для кернов на одну позицию осуществляется посредством дифференциального механизма б, включающего шпиндель на прямую подачу.

Керноотборник такой конструкции позволяет безошибочно судить о том, с какого интервала скважины был взят тот или иной керн. При этом, если керн не был взят, то соответствующая этому интервалу скважины секция керноприемника останется пустой.

Предмет изобретения

1. Керноотборник для многократното взятия проб из стенок скважины методом высверливания кольцевой коронкой, от л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, привод коронки осуществлен от вращающихся бурильных труб через дифференциальный механизм с быстродействующим автоматическим переключателем шпинделя в конце прямого хода на обратную передачу.

2. Керноотборник по п. 1, отл ич а ющ и йс я тем, что он выполнен с установленным внутри шпинделя клином для откалывания столбика, выбуренной породы.

3. Керноотборник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в нем установлен керноприемник барабанного типа, автоматически пово".à÷èвающийся на одну позицию перед очередным отоором керна.

4. Керноотборник по пп. 1 вЂ” 3, отличающийся тем, что он снабжен резиновым гидравлическим баллоном для закрепления механизма .в скважине на время отбора керна, включения бурового шпинделя на прямую подачу и поворот барабанного керноприемника.