Колонковый пробоотборник

 

Изобретение относится к технике отбора проб и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве или поисково-разведочных работах на полезные ископаемые . Целью изобретения является повышение эффективности отбора керна за счет сокращения времени извлечения керна из колонковой трубы. Во время бурения крышка 13 опирается на керн. (Л со ел ел со 1 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„135405

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОТНРытий (21) 4029302/23-26 (22) 25.02.86 (46) 23.11.87. Бюл.9 43 (72) Е.Н.Самойленко (53) 543.053{088,8) (56) Волков А.В., Волокитенков А.А.

Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. — М.: Недра, 1970, с ° 101 °

Авторское свидетельство СССР !! 883318, .кл. Е 21 В 25/00, 1974. (51)4 G О1 N 1/08//Е 21 В 25/00 (54) КОЛОНКОВЬЙ ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к технике отбора проб и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве или поисково-разведочных работах на полезные ископаемые. Целью изобретения является повышение эффективности отбора керна эа счет сокращения времени извлечения керна из колонковой трубы. Во время бурения крьппка 13 опирается на керн, 1354053 а промывочная жидкость проходит в кольцевых зазорах между коническим стержнем и отверстиями в дисках 4.

После окончания бурения и, подъема копонковой трубы 1 на поверхность ее отсоединяют от бурильных труб, переводят в наклонное положение и с помощью металлического стержня, вставленного в переводник, наносят удары по верхнему упору 10. При этом конические поверхности стержня 7, взаимодействуя с секторами 5, разводят.их в радиальном направлении, в результате чего уплотнительные манжеты 6 плотно прижимаются к стенке колонковой трубы, герметизируя ее сечение. Затем стержень удаляют, а переИзобретение относится к техническим средствам для отбора проб, преимущественно рыхлого грунта, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве или поисково-разведочных работах на полезные ископаемые.

Цель изобретения — повышение эффективности отбора керна за счет

19 экономии времени на его извлечение из колонковой трубы.

На фиг.1 показан колонковый пробоотборник, продольный разрез; на фиг.

2 — то же в режиме выдавливания керЭ

15 на из колонковой трубы; на фиг.3 разрез А-A на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.2.

Колонковый пробоотборник содержит размещенный в колонковой грубе 1 пор20 шень, выполненный в виде полого ци- ° линдра 2 с центральными отверстиями в основаниях, на которых с помощью пальцев. 3 укреплены диски 4 с цент-, ральными отверстиями. Между указанны" 25 ми дисками 4 и основаниями цилиндра расположены секторные разжимные элементы 5, с внешней стороны которых надеты эластичные уплотнительные манжеты 6. В центральных отверстиях дисков и оснований цилиндра установлен конический стержень 7, взаимодействующий с секторными разжимными элементами 5. На верхнем и нижнем основаводник подсоединяют к буровому насосу и создают избыточное давление промывочной жидкости, заставляя поршень двигаться по колонковой трубе и выдавливать керн при надежной изоляции промывочной жидкости от рыхлой части керна. После достижения поршнем конечного положения насос отключают и отсоединяют от колонковой трубы. Снимают крышку 13 и, ударяя по нижнему упору 1!, переводят стержень

7 в верхнее положение, освобождая секторы 5 и уплотнитель ные манжеты 6, которые за счет собственной упругости возвращаются в исходное положение

4 ил. ниях цилиндра закреплены уплотнительные элементы 8 и 9, а на коническом стержне — упоры 10 и 11. K нижнему диску прикреплена опорная втулка 12 с боковыми отверстиями и съемной крьппкой 13, опирающейся на керн 14.

Между верхним упором 10 и верхним диском установлена пружина 15.

Колонковый пробоотборник работает следующим образом.

Поршень устанавливают в колонковую трубу крышкой 13 вниз, сняв предварительно верхний переходник с ко- лонковой трубы или породоразрушающую коронку (не показаны). В исходном положении конический стержень 7 поднят вверх за счет усилия пружины 15, а уплотнительные манжеты 6 слабо прижаты к внутренней поверхности колонковой трубы.

В исходном положении колонковая труба находится в вертикальном положении на колонне труб, а поршень удерживается от выпадания эа счет упора нижнего диска во внутренние выступы. коронки либо за счет специальных упругих стопорных элементов, закрепленных на крышке 13 (не показаны), которые упираются в верхний торец коронки.

Во время отбора керна крышка 13 опирается на керн, а промывочная жидкость проходит по колонне труб и

1354053 чере::. переходник попадает в кольцевые зазоры между коническим стержнем 7 и отверстиями в дисках 4. После окончания отбора керна и подъема колонко5 вой трубы на поверхность ее отсоединяют от колонны труб, переводят в наклонное положение и с помощью металлического стержня, вставленного в переводник, наносят удары по верхнему 10 упору 10.

При этом конические поверхности стержня 7, взаимодействуя с секторными разжимными элементами 5, разводят их в радиальном направлении, в результате чего уплотнительные манжеты

6 плотно прижимаются к стенке колонковой трубы, герметизируя ее сечение.

Затем стержень, вставленный в переводник, удаляют, а сам переВодник 2р подсоединяют к буровому насосу и создают избыточное давление промывочной жидкости, заставляя поршень двигаться по колонковой трубе и выдавливать керн при надежной изоляции промывоч- 25 ной жидкости от керна.

После достижения поршнем конечного положения насос отключают и отсоединяют от переходника колонковой трубы.

Сжимают крышку 13» ударяя по ниж- 30 нему упору 11, переводят конический стержень. 7 в верхнее положение, осво- . бождая секторные разжимные элементы

5 и уплотнительные манжеты 6, которые за счет собственной упругости возвращаются в исходное положение.

Поспе закрепления крышки 13 колонковый пробоотборник готов к дальнейшей работе.

По другому варианту работы пробоот-.4п борника отбор керна ведут до тех пор, пока верхний упор 10 не упирается в переводник колонковой трубы. В этом случае происходит автоматическая герметизация сечения колонковой трубы 4> и резко повышается давление промывочной жидкости, что служит сигналом для прекращения процесса отбора керна.

В этом случае отпадает необходимость в нанесении ударов по упору 10 конического стержня, а пробоотборник сигнализирует о прекращении заполне6 ния колонковой трубы и необходимости ее извлечения из скважины на поверхность.

При необходимости уменьшить или полностью исключить нагрузку со стороны поршня на керн при отборе пробы в скважине внутреннюю полость цилиндра 2 вокруг конического стержня 7 герметизируют либо заполняют легким пористым материалом, например пенопластом, что придает поршню дополнительную плавучесть в промывочной жидкости, заполняющей колонковую трубу.

Использование предлагаемого пробоотборника позволит сократить время извлечения керна из колонковой трубы на 40Х, что в конечном итоге повысит производительность работ и сократит количество технических средств, применяемых для отбора керна.

Формула и з о б р е т е н и я

Колонковый пробоотборник, содержащий колонковую трубу и размещенное в ней средство для извлечения керна, выполненное в виде поршня с уплотняющими манжетами на внешней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эФФективности отбора керна за счет экономии времени на его извлечение из колонковой трубы, поршень снабжен коническим стержнем с упорами íà его концах, дисками с центральными отверстиями и секторными разжимными элементами, при этом поршень выполнен в виде полого цилиндра с центральннми отверстиями в основаниях, на которых укреплены диски, а секторные разжимные элементы размещены между дисками и основаниями цилиндра и снабжены на наружной цилиндрической поверхности уплотняющими манжетами, конический стержень размещен в центральных отверстиях оснований полого цилиндра и дисков с возможностью возвратно-поступательного движения и обеспечения взаимодействия в крайнем нижнем положении с секторными разжимными элементами.

1354053

<о

f5

7 г

Составитель Л.Нечипоренко

Редактор И.Горная Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 5685/37

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4