Устройство для отбора проб грунта

 

Использование: относится к технике отбора проб, а более конкретно - к устройствам для отбора проб грунта из стенок скважины. Сущность изобретения: с целью повышения представительности отбираемых проб грунта, оно снабжено подпружиненным относительно переходника ножом, установленным на уровне стакана с диаметрально противоположной стороны от оси штанги буровой колонны с жестко закрепленными на нем пальцами, размещенными в выполненных дополнительно в переходнике отверстиях, причем неуравновешенная масса ножа превышает неуравновешенную массу стакана, а пальцы ножа выполнены с ограничителями хода последнего относительно переходника. 2 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 и 1/04, Е 21 В 49/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798902/26 (22) 05.03.90 (46) 15.11.92. Бюл. % 42 (75) B. Л. Гой (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1247522, кл. Е 21 В 49/02, G 01 N 1/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N. 1543284, кл. G 01 N 1/04, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ГРУНТА (57) Использование: относится к технике отбора проб, а более конкретно — к устройствам для отбора проб грунта из стенок

Изобретение относится к технике отбора.проб, а более конкретно — к устройствам для отбора проб грунта из стенок скважины.

Известно устройство для отбора проб грунта из стенок скважины, установленное между секциями буровой колонны и включающее пробоотборник с шарнирно закрепленным скребком, причем пробоотборник выполнен в виде стакана с крышкой и окном на верхней части боковой поверхности, снабженного горизонтальной диафрагмой с отверстиями для приема. проб, а шарнирно закрепленный скребок установлен между крышкой стакана и диафрагмой и снабжен секторным затвором для перекрытия отверстия в диафрагме, при этом ось поворота скребка смещена эксцентрично относительно оси стакана.

К недостатку укаэанного устройства следует отнести необходимость его вращения во время отбора проб в двух направлениях. что не позволяет

„„53J 1775139 А1 скважины. Сущность изобретения: с целью повышения представительности отбираемых проб грунта, оно снабжено подпружиненным относительно переходника ножом, установленным на уровне стакана с диаметрально противоположной стороны от оси штанги буровой колонны с жестко закрепленными на нем пальцами, размещенными в выполненных дополнительно в переходнике отверстиях, причем неуравновешенная масса ножа превышает неуравновешенную массу стакана, а пальцы ножа выполнены с ограничителями хода последнего относительно переходника. 2 ил. устанавливать устройство для отбора проб в буровые колонны, секции которых соединены между собой универсальными реэьбовыми соединениями (конусными или цилиндрическими), не допускающими реверса бурильной колонны.

Известно также устройство для отбора проб грунта из стенок скважины, установленное между секциями бурильной колонны и включающее переходник с отверстиями и средством крепления в буровой колонне и установленный асимметрично относительно продольной оси буровой колонны стакан с резцом и с жестко закрепленными на нем, установленными с возможностью радиального перемещения в отверстиях переходника и подпружиненными относительно его пальцами.

Указанное техническое решение является наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату и принимается в качестве прототипа.

1775139

30

45

К недостатку прототипа следует отнести неполную представительность отбираемых проб грунта, являющуюся причиной процесса бурения скважины, при котором буровым снарядом грунт с любого по глубине горизонта "размазывается" по стенкам скважины, образуя поверхностную корку на стенках из смеси всех грунтов. в которых пройдена скважина. Указанная смесь грунтов, отбираемая прототипом, искажает представительность пробы, взятой на определенной глубине скважины, Этот недостаток особенно присущ шйековому способу бурения, при котором грунт при транспортировке от забоя к устью скважины спиральными лентами шнека слоями наносится на стенки скважины, практически полностью искажая отобранную пробу грунта с данного уровня по глубине скважины.

Целью настоящего изобретения является повышение представительности отобранной пробы грунта с заданной глубины скважины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для отбора проб грунта, установленное между секциями буровой колонны и включающее переходник с отверстиями и средством крепления в буровой колонне и установленный асимметрично продольной оси буровой колонны стакан с резцом и с,жестко закрепленными на нем, установленными с возможностью радиального перемещения в отверстиях переходника и подпружиненными относительно его пальца, согласно изобретения. устройство снабжено. подпружиненным относительно переходника ножом, установленном на уровне стакана с диаметрально противоположной стороны от оси буровой колонны с жестко закрепленными на нем пальцами, размещенными в выполненных дополнительно в переходнике отверстиях, причем неуравновешенная масса ножа превышает неуравновешенную массу стакана, а пальцы ножа выполнены с ограничителями его хода относительно переходника.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство для отбора проб грунта в поло.жении спуска-подъема в скважину и из скважины; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 в рабочем положении устройства.

Устройство для отбора проб грунта иэ стенок скважины содержит переходник 1 с резьбовыми замками 2 и 3, посредством которых устройство закрепляется. между штангами 4 буровой колонны, Асимметрично оси штанг 4 на переходнике 1 установлен с возможностью радиального перемещения стакан 5 с жестко закрепленными на нем с наружной стороны резцом 6 и с тыльной стороны — пальцами 7 (см. фиг. 2), размещенными в отверстиях переходника 1. С противоположной стороны также с возможностью радиального перемещения установлен нож 8 с закрепленными на нем шламоприемником 9 и пальцами 10, размещенными в отверстиях переходника. На пальцах 7установлены пружины 11, на пальцах 10 — пружины 12. В стакане 5, выполненном с полостью 13 для проб, имеется пробоприемное окно 14 и крышка для извлечения проб (не показана), а пальцы 10 ножа 8 выполнены с двумя различными по величине диаметрами, больший иэ которых является ограничителем 15 и ограничивает радиальное перемещение ножа 8 на величину "а". Неуравновешенная масса ножа 8 превышает неуравновешенную массу стакана 5, а рабочие усилия пружин 11 и 12 рассчитаны только на обратные перемещения стакана 5 и ножа 8.

Работает предложенное устройство для отбора проб грунта следующим образом.

Устройство закрепляют между штангами 4 буровой колонны и опускают в предварительно пробуренную скважину диаметром Д, при этом резец 6 и нож 8 своими режущими кромками не касаются станок скважины.

Если пробу грунта необходимо взять из нескольких интервалов скважины, то соответственно устанавливают несколько предложенйых устройств, размещая их с необходимым интервалом по высоте в буровой колонне.

После установки в скважине буровой колонне. а следовательно и устройству, и ридают вращение. Так как неуравновешенная масса ножа 8 превышает неуравновешенную массу стакана 5, то при одной и той же частоте вращения буровой колонны первым касается стенок скважины нож 8 и начинает увеличивать диаметр скважины с величины

Д до величины Д1, снимая со стенок скважины в шламоприемник 9 слой "b" грунта, представленный поверхностной коркой из смеси грунтов с различных интервалов по глубине скважины. При дальнейшем увеличении частоты вращения устройства перемещение ножа 8 в стенку скважины прекращается благодаря наличию ограничителя его хода, а очищенной от корки наносов стенки скважины достигает резец 6, закрепленный йа стакане 5, расширяя диаметр скважины с величины Д1 до величины

Дэ, снимая со стенок скважины в полость 13 стакана 5 слой "с" грунта, полностью очищенный от привнесенного грунта с других интервалов скважины буровым снарядом или спиральными лентами шнека.

1775139. После окончания процесса отбора проб вращение буровой колонны прекращают, пружины 11 и 12 возвращают соответственно стакан 5 и нож 8 в исходное положение.

Буровую колонну поднимают на поверх- 5 ность, при разъединении ее штанг 4 из демонтированных устройств — пробоотборников извлекают пробы грунта из полости

13 стакана 5 и шламоприемника 9, так как в некоторых случаях поверхностный слой 10 грунта, снятый ножом 8, также представляет интерес при геологическом анализе, Преимуществом предложенного устройства по сравнению с прототипом является высокая представительность пробы 15 грунта данного интервала, очищенного от привнесенной смеси грунтов других интервалов.

Формула изобретения 20

Устройство для отбора проб грунта, включающее переходник с отверстиями и резьбовыми замками, крепящийся к штанге буровой колонны, и установленный асимметрично относительно продольной оси штанги буровой колонны стакан с резцом и с жестко закрепленными на нем, установленными с возможностью радиального перемещения в отверстиях переходника и подпружиненными относительно него пальцами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности отбираемых проб грунта, оно снабжено подпружиненным относительно переходника ножом, установленным на уровне стакана. с диаметрально противоположной стороны от оси штанги буровой колонны с жестко закрепленными на нем пальцами, размещенными в выполненных дополнительно в переходнике отверстиях, причем неуравновешенная масса ножа превышает неуравновешенную массу стакана, а пальцы ножа выполнены с ограничителями хода последнего относительно переходника.

1775139

Ф и г. 3.

Составитель В, Гой

Техред М,Моргентал Корректор T. Палий

Редактор

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

Заказ 4006 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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