Пробоотборник

 

Изобретение относится к техническим средствам геологоразведочных работ и предназначено для отбора проб со дна водоемов при геологических и инженерно-геологических исследованиях. Цель - повышение эффективности работы за счет упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы. Пробоотборник состоит из спускаемой на грузовом тросе 25 керноприемной трубы 1 с керноприемником 16, поршнем 6, обратным клапаном (ОК) 10 и механизмом фиксирования поршня 6, выполненным в виде пальца 17. Пробоотборник снабжен полым штоком (ПШ) 8, прикрепленным к грузовому тросу 25 фиксатором 12 ОК 10, и полым тором 21 из эластичного материала, заполненного жидкостью 23 и имеющего средство 24 регулирования ее давления. Тор 21 представляет собой тормоз для ПШ 8. Верхняя часть керноприемной трубы 1 выполнена в виде цилиндра 4, поршень 6 жестко связан с нижним концом ПШ 8, подпружинен относительно цилиндра 4 и установлен в нем с возможностью продольного перемещения. В поршне 6 выполнен канал, сообщающий подпоршневую полость цилиндра 4 через ПШ 8 и ОК 10 с внешней средой. Надпоршневая полость цилиндра 4 образует воздушную камеру 13, изолированную от окружающей среды. На наружной поверхности ПШ 8 выполнена кольцевая проточка 20, с которой взаимодействует палец 17 механизма 6 фиксирования поршня. При отборе пробы на дне водоема воздух и пружина 14 в воздушной камере 13 сжимаются, создавая тем самым запас потенциальной энергии, которая в дальнейшем используется для выдавливания пробы из керноприемной трубы 1 на борту судна. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УЬЛИК (у 4 Е 21 В 25/18

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AB TOPCNDMV СВ ДЕТВЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4322359/23-03 (22) 02.11.87 (46) 07.07.89. Бюл. У 25 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.И.Блинов, А.А.Каракозов, 0,Я.Тодер, П.Л.Комарь и А.Л.Боданин (53) 622.243.64(088.8) (5á) Авторское свидетельство СССР

l1- 152848, кл. Е 21 В 27/00, 1965.

Шелковников И.Г. и Лукошников А.В.

Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. Л.:

ЛГУ, 1979, с.59, рис.34. (54) ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к техническим средствам геологоразведочных

„„SU„„1492 17 А1

2 работ и предназначено для отбора проб со дна водоемов при геологических и инежнерно-геологических исследованиях. Цель — повышение эффективности работы эа счет упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы. Пробоотборник состоит из спускаемой ыа грузовом тросе 25 керноприемной трубы 1 с керноприемником 16, поршнем 6, обратным клапаном (ОК) 10 и механизмом фиксирования поршня 6, выполненным в виде пальца 17. Пробоотборннк снабмен полым штоком (ПШ) 8, прикрепленным к грузовому тросу 25 фиксатором 12 ОК 10, и полым тором 21 иэ эластичного материала, заполнен3 4920 ного жидкостью 23 и имеющего средство 24 регулирования ее давления. Тор

21 представляет собой тормоз для ПШ

8. Верхняя часть керноприемной трубы

1 выполнена в виде цилиндра 4, пор5 шень 6 жестко связан с нижним концом

IIE 8, подпружинен относительно цилиндра 4 и установлен в нем с возможностью продольного перемещения. 10

В поршне 6 выполнен канал, сообщающий подпоршневую полость цилиндра 4 через ПШ 8 и ОК 10 с внешней средой.

Надпоршневая полость цилиндра 4 об17 4 с разует воздушную камеру l 3, изолированную от окружающей среды, На наружной поверхности ПШ 8 выполнена кольцевая проточка 20, с которой взаимодействует палец !7 механизма 6 фиксирования поршня. При отборе пробы на дне водоема воздух и пружина

l4 в воздушной камере 13 сжимаются, создавая тем самым запас Потенциальной энергии, которая в дальнейшем используется для выдавливания пробы из керноприемной трубы 1 на берту судна. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к техническим средствам геологоразведочных работ и предназначено для отбора проб со дна водоема.при геологических и инженерно-геологических исследованиях.

Целью изобретения является повышение эффективности работы эа счет 25 упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы.

На фиг.1 изображен пробоотборник, общий нид, на фиг.2 — то же, в процессе отбора керна. 30

Пробоотборник состоит из керноприемной трубы с башмаком 2, кернорвателем 3. Верхняя часть керноприемной трубы 1 выполнена в виде цилиндра 4, на котором установлен вибропогружатель 5. Внутри керноприемной

35 трубы 1 установлен поршень 6 с манжетой 7, жестко связанный с полым штоком 8, установленным с возможиостью перемещения в осевом направле- 40 иии в цилиндре 4. В поршне 6 и штоке

8 выполнен осевой канал 9, сообщающий подпоршневую полость цилиндра 4 с внешней средой через обратный клапан 10 и боковые отверстия 11. В верх-45 ней части штока 8 установлен фиксатор 12 обратного клапана 10. Полость над поршнем 6 выполнена в виде воздушной камеры 13 с размещенным в ней упругим элементом — пружиной 14. Воздушная камера 13 изолирована от окру50 жающей среды посредством манжет 7 и

15. В керноприемной трубе 1 установлен эластичный керноприемник !6, связанный с поршнем 6. Механизм фиксирования поршня 6 выполнен в ниде паль"

55 ца 17,подпружиненного пружиной 18 относительно цилиндра 4, в полости 19 которого он установлен. При этом на штоке 8 выполнена кольцевая проточка 20, а палец !7 установлен с возможностью взаимодействия с этой проточкой. Тормоз полого штока 8 выполнен из эластичного материала в виде полого тора 21, установленного концентрично со штоком 8 в кольцевой проточке 22 цилиндра 4 с воэможностью взаимодействия со штоком. Внутренняя полость тора 21, заполненная жидкостью, связана с каналом 23, в котором установлен регулировочный винт 24, позволяющий регулировать давление жидкости в полости тора.Пробоотборник верхней частью штока 8 соединен с грузовым тросом 25 лебедки, находящейся на базовом судне.

Устройство работает следующим образом.

На грузовом тросе 25 пробоотборник опускают на дно водоема (фиг.1).

При этом фиксатор 12 находится в крайнем верхнем положении, обратный клапан 10 расстопорен,, а шток 8 расторможен. При этом керноприемная труба 1 вместе с цилиндром 4 перемещается в крайнее нижнее положение относительно поршня 6 и палец 17,расположенный в полости 19, под действием пружины 18 входит в кольцевую проточку 20, фиксируя тем самым поршень 6 в рабочем положении.

Перемещение керноприемной трубы

1 и цилиндра 4 вниз происходит как за счет собственного веса, так и за счет гидростатического давления, которое превышает давление воздуха в ноздушной камере 13, изолированной от окружающей среды манжетами 7 и 15.

При перемещении керноприемной трубы

1 воздух и пружина 14 в воздушной камере 13 сжимаются, создавая тем

1 4.92

017 с керноприемником 16 из кер»с »1з» мной трубы 1, в специаль»ые лотки, и которых в дальнейшем керн ».!;..,iv.тся геологическим персоналом, самым запас потенциальной энергии сжатия, которая в дальнейшем будет использована для извлечения керна из керноприемной трубы 1. В зависимости от глубины акватории подбираются

5 давление воздуха в воздушной камере

13 и жесткость пружины 14. Рациональной областью применения пробоотборника являются глубины не менее 40—

50 м. При бурении на глубинах, близких к указанным, пружина 14 может отсутствовать ° При бурении на больших глубинах (0 м и более) давление воздуха в воздушной камере 13 для 15 повышения эффективности работы может быть больше атмосферного либо пружина 14 предварительно деформируется (сжимается).

При перемещении керноприемной тру- 20 бы 1 вниз керноприемник 16 расправляется вдоль стенок трубы 1.

После постановки пробоотборника на дно, где он стабилизируется в вертикальном положении любым известным 25 способом (например, при помощи опоры), включается вибропогружатель 5.

Башмак 2 внедряется в грунт, при этом керноприемник 16, находящийся в керноприемной трубе 1, заполняется про- 30 бой. Жидкость из внутренней полости трубы 1 в процессе бурения вытесняется по каналу 9 штока 8 через обратный клапан 10 и отверстия 11 в окружающую сРедУ- По окончании Рейса про- 35 боотборник поднимается на борт судна на грузовом тросе 25, при этом керн удерживается в керноприемной трубе 1 за счет кернорвателя Зи закрытого обратного клапана 10. На бор- 40 ту судна фиксатором 12 стопорится обратный клапан 10, а регулировочный винт 24 перемещается в крайнее левое положение, вытесняя жидкость из канала 23 в полость тора 21, разме- 45 щенного в проточке 22. Так как тор 21 выполнен иэ упругого материала, то он увеличивается в объеме и затормаживает шток 8. Затем на борту судна пробоотборник устанавливают в горизон- 50 в тальное положение. Далее, отвинтив башмак 2 с кернорвателем 3 и расстопорчв поршень 6 путем выведения пальца 17 из проточки 20, при помощи винта 24.растормаживают шток 8. При 55 этом поршень 6 за счет накопленной энергии сжатого воздуха и сжатой пружины 14 в воздушной камере 13 начнет перемещаться, выдавливая керн вместе

В случае, когда керна»р»ем»»к 16 не полностью заполнен нервом, жидкость, находящаяся между поршнем б » керном, используется в качестве промежуточного элемента, через который передается давление от поршня на керн чему способствует стопарение обратного клапана 10 фиксатором 12. При этом исключаются потери энергии на холостой пробег поршня Ь от рдбочего положения до контакта с керном.

Формула и э обре тения

l. Пробоотборник, содержащий опускаемую на грузовом тросе керноприемную трубу с расположенным внутри нее керноприемником, поршнем, обратным клапаном и механизмом фиксирования поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы эа счет упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы, он снабжен фиксатором обратного клапана, полым штоком, закрепленным верхним концом к грузовому тросу, и тормозом полого штока, причем верхняя часть керноприемной трубы выполнена в виде цилиндра, поршень жестко связан с нижним концом полого штока, подпружинен относительно цилиндра и установлен в нем с возможностью продольного перемещения, при этом в поршне выполнен канал, сообщающий подпоршневую »олость цилиндра через полость штока и обратный клапан с внешней средой, надпоршневая полость цилиндра образует воздушную камеру, изолированную от окружающей среды, а механизм фиксирования поршня расположен в цилиндре с воэможностью взаимодействия с полым штоком, 2. Пробоотборник по и.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что тормоз полого штока выполнен в виде полого тора иэ эластичного материала и установлен в верхней части цилиндра концентрично полому штоку с воэможностью взаимодействия с последним, причем полость тора заполнена жидкостью с возможностью регулирования ее давления.

1492017

Составитель E.Ñàèoéëåíêo

Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор М.Шароши

Закаэ 4979 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

3. Пробоотборник по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что механизм фиксирования поршня выполнен в виде пальца, подпружиненного относительно цилиндра, причем на наружной поверхности полого штока выполнена кольцевая проточка, а палец установлен с возможностью взаимодействия с этой кольцевой проточкой.