Компоновка кернорвателей

 

Использование: бурение с отбором керна . Сущность изобретения: компоновка включает цанговый 1 и рычажковый 2 кернорватели, установленные соответственно в Башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом. Кожух 4 сверху соединен с переходником 5. Цанговый кернорватель представляет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь 6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический хвостовик 8. Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3. Высота камеры 10, образованной конусным

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 25/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

11 (21) 4940006/03 (22) 31.05.91 . (46) 15.04.93. Бюл. hh 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Я.А.Эдельман, Д.В,Сурков, В.Ф,Николаев, В.В.Макушин, А.Г.Мессер, Ф,Ф,Равилов и Я.В;Кунцяк (56) Палий П.А., Корнеев К.Е. Буровые долота; Справочник, M. Недра; 1971, с,299, рис.

Vll.9, с.331, рис. ЧП.44, с.333, рис. И1:46.

Методическое руководство по бурению с отбором керна нефтяных и газовых скважин. РД 39-2-399-80, M.; 1982, с. 42, рис, 23.. Ы,, 1809235 А1 (54) КОМПОНОВКА КЕРНОРВАТЕЛЕЙ (57) Использование: бурение с отбором керна. Сущность изобретения; компоновка включает цанговый 1 и рычажковый 2 кернорватели, установленные соответственно в башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом, Кожух 4 сверху соединен с переходником 5. Цанговый кернорватель представляет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь 6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический .хвостовик 8. Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3, Высота камеры 10, образованной конусным

1809235

40 седлом 9 и нижним торцом кожуха 4, превышает высоту конусного кольца 7. Это превышение определяет величину свободного хода 11 конусного кольца 7 и, соответственно, всего цангового кернорвателя 1. Длина цангового кернорвателя 1 такова, что расстояние между верхним торцом его хвостовика 8 и рычажками 12 рычажкового кернорвателя 2 меньше величины свободного хода 11 цангового кернорвателя. Наружный диаметр хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 меньше внутреннего диаИзобретение относится к горному делу, а конкретно к кернозахватным буровым инструментам — компоновкам кернорвателей.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения путем улучшения качества керна и увеличения его выхода за счет совместного действия цангового и рычажкового кернорвателей, изоляции керна от контакта с рычажками во все время бурения до отрыва керна, предотвращение засорения окон обоймы частицами породы и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг.1 изображена компоновка кернорвателей в продольном разрезе, на фиг,2 — положение цангового кернорвателя и рычажков в процессе углубления скважины и движения компоновки вниз относительно керна.

Компоновка включает цанговый кернорватель 1 и рычажковый кернорватель 2, установленные соответственно в башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом. Кожух

4 сверху соединен с переходником 5, Цанговый кернорватель являет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь

6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический хвостовик 8, Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3, Высота камеры 10, образованной конусным седлом 9 и нижним торцем кожуха 4, превышает высоту конусного кольца 7, Это превышение определяет величину свободного хода 11 конусного кольца 7 и, соответственно, всего цангового кернорвателя 1. Длина цангового кернорвателя 1 такова, что расстояние между верхним торцем его хвостовика 8 и рычажками 12 рычажкового кернорвателя 2 меньше величины свободного хода 11 цангового кернорвателя, Наружный диаметр хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 меньше внутреннего диаметра обоймы 13 рычажкового кернорвателя 2. Более того, величина

30 метра обоймы 13 рычажкового кернорвателя 2, Более того, величина свободного хода

11 цангового кернорвателя превышает вместе взятые расстояние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 до рычажков 12 и длину рычажка 12 (от оси поворота до режущей кромки 14), но и высоту окна 16 обоймы 1, Пружины 16 стремятся держать рычажки 12 в горизонтальном положении. При подъеме рычажок 12 размещается в окне 15. 2 з.п. флы, 2 ил. свободного хода 11 цангового кернорвателя превышает не только вместе взятые расстояние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 до рычажков 12 и длину рычажка 12 (от оси поворота до режущей кромки 14), но и вместе взятые расстояние от .верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 до рычажков 12 и высоту окна 15 обоймы 13. Пружины 16 стремятся держать рычажки 12 в горизонтальном положении, При подъеме рычажок 12 размещается в окне 15 обоймы 13 рычажкового кернорвэтеля 2.

В процессе бурения работа компоновки кернорвателей протекает следующим образом. По мере углубления скважины вместе со всем бурильным инструментом опускается и компоновка кернорвателей, и керн продвигается внутрь нее. При этом благодаря тому, что внутренний диаметр цангового кернорвателя 1 всегда делается несколько меньшим, чем диаметр керна, он плотно охватывает керн и в результате приподнимается в своей камере 10 в башмаке 3 до упора верхним торцом конусного кольца 7 в нижний торец кожуха 4. Цилиндрический хвостовик 8, поднимаясь, как часть цангового кернорвателя 1, поднимает своим верхним торцом рычажки 12, которые, поворачиваясь вокруг своих осей, занимают вертикальное положение. Возможность подъема хвостовика 8 до контакта с рычажками 12 определяется тем, что диаметр хвостовика 8 меньше внутреннего диаметра обоймы 13, При продвижечии керна рычажки 12 не ка.саются его, что предохраняет керн от по- . вреждения, улучшает его качество и способствует повышению его выхода, При достаточной длине хвостовика 8 он полностью перекрывает не только рычажки 12, но и окна 15, предотвращая попадание в ни отломков керна и других частиц, ко;орые

1809235 могли бы препятствовать подъему, повороту рычажков. При отрыве керна компоновка кернорвателей поднимается, Цанговый кернорватель 1, охватывающий керн, остается на месте, пока конусная поверхность кольца 7 не сядет в конусное седло 9 башмака 3, Тогда цанга 1 начнет сжиматься конусным седлом 9, прорезь 6 сузится и цанга 1 "перекусит" керн. Во время подъема компоновки хвостовик 8 остается со всем цанговым кернорвателем 1 на месте и, оказавшись ниже рычажков 12, освобождает их, Подпружиненные рычажки 12, поворачиваясь под действием пружин 16, врезаются в керн и, вернувшись в горизонтальное положение, перекрывают керноприемную полость, удерживая отобранный керн до подъема на поверхность, Ilo предлагаемому техническому решению разработана компоновка кернорвателей для керна диаметром 80 мм.

Техническим преимуществом предлагаемой компоновки кернорвэтелей является предохранение керна от разрушения рычажками кернорвателя, как в начале бурения, когда они опущены, так и в процессе его, когда они подняты, за счет того, что . рычажки изолированы от керна, Предотвращается засорение окон кернорвателя, препятствующее повороту рычажков. Кроме того, снижается трудоемкость йзготовления компоновки.

Формула изобретения

1. Компоновка кернорвателей, содержащая рычажковый кернорватель в виде обоймы с размещенными в ее окнах поворотными рычажками, имеющими режущие кромки, и цанговый кернорватель в виде конусного кольца с цилиндрическим хвостовиком, размещенного под рычажковым

5 кернорвателем в камере, высота которой превышает высоту конусного кольца, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем улучшения качества керна и повышения его

10 выхода за счет совместного действия цангового и рычажкового кернорвателей, изоляции керна от контакта с рычажками во все время бурения до отрыва керна, предотвращение засорения окон обоймы и снижения

15 трудоемкости изготовления компоновки кернорвателей, разница высот камеры и конусного кольца превышает расстояние от торца цилиндрического хвостовика цангового кернорвателя до рычажков и внут20 ренний диаметр обоймы рычажкового кернорвателя превышает наружный диаметр цилиндрического хвостовика цангового кернорвателя .

2. Компоновка кернорвателей по п.1, 25 отличающаяся тем,что разница высот камеры и конусного кольца по меньшей мере равна суммарной величине расстояния от верхнего торца цилиндрического хвостовика до рычажков и длины рычажка от оси

30 поворота до его режущей кромки.

3. Компоновка кернорвателей по пп.1 и

2, отличающаяся тем, что разница высот камеры и конусного кольца по меньшей мере равна суммарной величине рас35 стояния от верхнего торца цилиндрического хвостовика до рычажков и высоты окна обоймы.

1809235

Составитель Е, Ягодина

Техред M,Ìîðãåíòàë . Корректор А. Козориз

Редактор

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

Заказ 1276 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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