Кернорватель

 

Использование: отделение и удержание керна в колонковых снарядах при геологоразведочном бурении скважин. Сущность изобретения: кернорватели имеют обойму из упругодеформируемого полимера с армирующими металлическими кольцами со сквозными прямоугольными окнами, на верхней грани которых имеются пластинчатые выступы, взаимодействующие с шарнирно закрепленными в окнах кернозахватными рычажками. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) ((l) (st)s Е 21 В 25/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) КЕРНОРВАТЕЛЬ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786180/03 (22) 25.01,90 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Сургутское отделение Западно-Сибир, ского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (72) Г.К. Ещимов (53) 622.243,64(088.8) Изобретение относится к горному делу, к средствам для отделения от массива и удержания в трубах керна, сформированного при бурении.

Известны кернорватели, содержащие корпус, обойму в виде кольца с окнами и подпружиненные в окнах рычажки с осями.

Недостатками известных устройств являются нерегулируемость жесткости пружин рычажков и отсутствие деталей, удерживающих рычажки в обойме, вследствие чего возникают определенные трудности при сборке и разборке кернорвателя, .Известен кернорватель, содержащий обойму со сквозными прямоугольными окнами с внутренней опорной поверхностью и шарнирно закрепленные на нижней грани окон кернозахватные рычажки с пружинными элементами, установленные с возможностью поворота, ограниченного внутренней опорной поверхностью обоймы.

Однако в известном кернорвателе имеются недостатки, заключающиеся в нетехнологичности изготовления металлической обоймы с пазами и окнами квадратной формы и высоком коэффициенте трения обоймы о корпус, вследствие чего обойма вращается вместе с корпусом и происходит разрушение керна рычажками. (57) Использование: отделение и удержание керна в колонковых снарядах при геологоразведочном бурении скважин, Сущность изобретения: кернорватели имеют обойму из упругодеформируемого полимера с армирующими металлическими кольцами со сквозными прямоугольными окнами, на верхней грани которых имеются пластинчатые выступы, взаимодействующие с шарнирно закрепленными в окнах кернозахватными рычажками, 2 ил.

Цель изобретения — повышение выхода керна.

При этом улучшаются условия формирования керна путем смягчения контакта рычажков с керном и снижается коэффициент трения рычажков и обоймы о корпус, а также повышается технологичность изготовления кернорвателей благодаря отливке обойм из полимеров на пресс-автоматах.

Поставленная цель достигается тем, что в кернорвателе, содержащем обойму со сквозными прямоугольными окнами с внутренней опорной поверхностью и шарнирно закрепленные на нижней грани окон кернозахватные рычажки с пружинными элемен- 43 тами, установленные с воэможностью Ч3 поворота, ограниченного внутренней опорной поверхностью обоймы, пружИнные элементы выполнены в виде пластинчатых выступов на верхних гранях окон, при этом . обойма выполнена из упругодеформируемого полимера с армирующими металлическими кольцами с внешней стороны и на внутренней опорной поверхности, На фиг,1 изображен предлагаемый кернорватель, вид сбоку; на фиг.2 — обойма кернорвателя, аксонометрия.

Кернорватель содержит корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и выступом 3, в

1738999 полости которого подвижно размещена обойма 4, выполненная литьем под давлением из полимера, например, из полиамида. Обойма 4 армирована верхним наружным 5 и нижним внутренним 6 металлическими кольцами, размещенными соответственно выше и ниже окон 7, в которых отлиты совместно с обоймой 4 пружинные элементы в виде пластинчатых выступов 8, размещенные под углом к поверхности обоймы 4, Непосредственно под окнами 7 в обойме 4 выполнены пазы 9 для размещения осей 10 рычажков 11, Пазы 9 имеют форму отверстий, перпендикулярных диаметрам обоймы 4, проведенных к срединам окон 7. Наружное кольцо 5 также выполнено с пазами, совпадающими с окнами 7, а нижний край кольца 5 выполнен со скосом

12, взаимодействующим с осями 10 рычаж-. ков 11.

Кернорватель работает следующим образом.

Сборка осуществляется вставкой рычажков 11 в окна 7 с наружной стороны обоймы 4 до упора осями 10 в поверхность пазов 9. При этом к рычажкам 11 необходимо приложить усилие для того, чтобы вста. вить оси 10 в пазы 9. После этого обойма 4 вставляется в корпус 1, который посредством резьбы 2 свинчивается с керноприемной трубой. При этом выступ 3 служит для удержания обоймы 4 от выпадения из корпуса 1.

При бурении рычажки 11, поворачиваясь под действием поступающего в керноприемную трубу керна вокруг осей 10 в пазах

9 обоймы 4, размещаются в окнах 7, отжимая кнаружи пластинчатые вь ступы 8. При этом незначительный коэффициент трения металла рычажков 11 о полимер обоймы 4 позволяет снизить величину усилия, поворачивающего рычажки 11 вокруг осей 10, чем улучшаются условия формирования керна. Кроме того, благодаря низкому значению коэффициента трения полимера о металл в условиях жидкостной смазки буровым раствором, обойма 4 не вращается вокруг керна даже в случае вращения корпуса

1. Упругость пластинчатых выступов 8, выполненных иэ полимера, достаточна для вы5

15

20 гости полимера, из которого изготовлена .обойма 4.

30

50 талкивания рычажков 11 из окон 7 и обеспечивает мягкий контакт рычажков 11 с керном.

При подъеме рычажки 11 выталкивают-. ся пластинчатыми выступами 8 из окон 7 и врезаются в керн, отрывая его от массива.

При этом рычажок 11 опирается своей центральной частью на внутреннее кольцо

6, а осью 10 — в скосы 12 наружного кольца

5, располагаясь под острым углом к внутренней поверхности обоймы 4 над рычажками 11.

В ссллууччааее, если керн слагается иэ прочных пород и не отрывается при повороте рычажка 11 на острый угол, дальнейший подъем кернорвателя приводит к повороту рычажка 11.до достижения прямого угла между ним и поверхностью обоймы 4. Это достигается благодаря определенной упруПри этом концы рычажков 11 сближаются до минимального возможного расстояния между ними, вследствие чего происходит отрыв керна от забоя.

После подъема снаряда из скважины отвинчивают корпус 1 от керноприемной трубы. При этом низкое значение коэффициента трения обоймы 4 о корпус 1 предохраняет рычажки 11 от поломок, так как обойма 4 остается неподвижной относительно керна, После извлечения керна цикл повторяется.

Формула изобретения

Кернорватель, содержащий обойму со сквозными прямоугольными окнами с внутренней опорной поверхностью и шарнирно закрепленные на нижней грани окон кернозахватные рычажки с пружинными элементами, установленными с воэможностью поворота, ограниченного внутренней опорной поверхностью обоймы, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения выхода керна, пружинные элементы выпол-. нены в виде пластинчатых выступов на верхних гранях окон, при этом обойма выполнена из упругодеформируемого полимера .с армирующими металлическими кольцами с внешней стороны и на внутренней опорной поверхности, юг 3

Составитель B. Ешимова

Техред М,Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор Н. Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1985 Тираж Подписное

ВНИИОИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при:ГКНТ СССР

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