Устройство для отбора проб водонасыщенного или текучего грунта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено,200274 (21) 1997285/22-03 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 150779. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 15.07.79 (51)М. Кл.

Е 21 В 25/00

Государственный коиитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 422.243,64 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.К.Ешимов, Н.Д.Нечаев и В.Т.Воротынцев (71) 3аявитель

Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОДОНАСЫЩЕННОГО

ИЛИ ТЕКУЧЕГО ГРУНТА

Изобретение относится к буровой

1технике и может быть использовано при ударно-канатном или вибрационном бурении неглубоких инженерногеологических или поисково-разведочных скважин в мягких породах или плывунах.

Известен груитонасос для отбора образца водонасыщенного или текучего грунта, включающий полый корпус со шнеком и режущей коронкой на нижнем конце, рабочий цилиндр с крышкой, секторный затвор и нажимной механизм (1).

Недостатки данного грунтонасоса— возможность попадания жидкости (на-. торного плывуна) в полость обсадных труб, а также невозможность взятия проб одновременно с процессом бурения и необходимость подъема всего устройства на поверхность для извлечения пробы из рабочего цилиндра.

Известно также устройство для отбора проб водонасыценного или текучего грунта, включающее полый корпус с режущей коронкой, соединенный с обсадными трубами, приводной механизм, пробоотборный цилиндр с крышкой-клапаном,- нажимной механизм с кольцевым гидроцилиндром и кольце вым пори.нем со штоком, и эластичный секторный затвор, связанный с пробоотборным цилиндром через нажимной механизм I2j.

Данное устройство предохраняет полость обсадных труб от попадания плывуна при извлеченном пробоотбоном цилиндре, но для этого в обсад" ные трубы закачивают сжатый воздух.

Недостатком этого устройства является то, что для подвода сжатого воздуха необходимо специальное устройство, герметизирующее устье скважины, использование компрессора, что

15 у ожняет конструкцию устройства. Кроме того, разница во времени между подъемом цилиндра с пробой,закрытием устья и эакачиванием сжатого воздуха позволяет плывуну войти в полость обсадных труб и мешает постановке цйлиндра на место при последующем спуске.

Целью изобретения является упрощение конструкции и автоматическое перекрытие полости обсадных труб сразу же после начала подъема пробоотбооного цилиндра.

Цель достигается тем, что эластичный сектоРный затвор образует замкнутые полости, сообщающиеся с под"

ЦВ йЫЫм

3 " . 673722

" - Поршневой полостью гидроцилиндра нажимного механизма, который установлен в полом корпусе с возможностью перемещения, а шток поршня жестко связан с полым корпусом, причем пробоотборный цилиндр и шток поршня имеют выступы, а гидроцилиндр снабжен пружинящими захватами для взаимодействия с выступами пробоотборного цилиндра и штока поршня.

На фиг..1- покаэайо даййое устройство в исходном положении; на фиг. 2устройство после . под+ма пробоотборного цилиндраf на фиг. 3 - разрез по A-A на фиг. 2 (после подъема пробоотборного цилиндра); на фиг.4 пружинящий захват ° на фиг. 5 — фраг- f 5 мент аксонометрической проекции кольцевых Мдроцилиндра и поршня со штоком.

* Обсадйые трубы 1 жестко соединены с полым корпусом режущей коронкой на нижнем конце 2, к которому через кольцевой шток 3 присоединен кольцевой поршень 4,,входящий в гидроцилиндр 5. В нижйей части гидроцилиндра 5 имеются отверстия, эакытые упругоэластичным материаломластичнйм секторным затвором 6.

Гидроцилиндр 5 снабжен пружйнными захватами 7, взаимодействующими с выступамй 8 на пробоотборном цилинд. ре 9. Пробоотборный цилиндр 9 с плоским клапаном-крыакой 10 соединен через переходник 11 со штоком

12, связанньич с плашками 13, взаимодействующими с конусом 14, Конус

14 через ударный патрон 15 при ударно-канатном бурении или через бурильные трубы при вибрационком бурении связан с приводным механйэмом. На штоке 3 имеются выступы 16 для взаимодействйя в пру- 40 жиняшнми захватами 7 гидроцилиндра в верхнем положении последнего. устройство работает следующим образом.

Под воздействием УдаРного патро- 45 на 15 конус 14 раздвигает плашки

13, соединяя тем самым пробоотборный цилиндр 9 с колонной обсадочных труб 1.-- =

Дальнейшее воздействйе ударного патрона приводит к совместному погРужению пробоотборногб цилиндра 9 и обсадных труб 1. Во время погружений элаСтичный жмторййй затвор 6 открыт и клапан-крнака 10 также открыта .в силу давления, поступающей s пробоотборный цйлиндр породы.

После- заполнения пробоотборйого цилиндра 9 породой, эа счет подъема конуса 14, связь плашек с обсадными трубамю 1 ослабляется и проиэво- 60 дят подъем пробоотборного цилиндра.

При этом пружинящие захваты 7 взаимодействуют с выступами 8 на пробоотборном цилиндре 9 и гидроцилиндр 5 поднимается вместе с пробоОтборным цилиндром. Поскольку кольцевой поршень 4, входящий в гидроцилиндр 5, связан с колонной обсад-ных труб, при подъеме цилиндра рабочая жидкость иэ его полости выдавливается в секторный затвор 6, и затвор закрывается преграждая доступ напорному плывуну в полость обсадных труб. Таким образом гидроцилиндр 5 с поршнем 4 образуют нажимной механизм, управляющий работой секторного затвора.

В верхнем положении гидроцилиндра 5 пружинящие захваты 7 отсоединяются от выступов 8 на пробоотбор" ном цилиндре 9, под действием выступов 16 - на кольцевом штоке 3.

Ридроцилиндр оказывается соединенным с колонной обсадных труб ы прО" боотборный цилиндр 9 может быть поднят на поверхность без подъема всего устройства.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб водонасыщенного или текучего грунта, включающее полый корпус с режущей !

;коронкой, соединенйый с обсадными трубами, приводной механизм, пробоотборный цилиндр с крышкой-клапаном,нажимной механизм с кольцевым гидроцилиндром и с кольцевым поршнем со штоком, и эластичный секторный затвор, связанный с пробоотборным цилиндром через нажимной механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью упрощения конструкции и автоматического перекрытия полости обсадных труб сразу же после начала подъема пробоотборного цилиндра, эластичный секторный затвор образует замкнутые полости, сообщающиеся с подпоршневой полостью гидроцилиндра нажимного механизма, который установлен в полом корпусе с возможностью перемещения, а шток поршня жестко связан с полым корпусом, причем пробоотборный цилиндр и шток поршня Имеют выступы, а гидроцилиндр снабжен пружинящими захватами для взаимодействия с выступами пробоотборного цилиндра и штоКа поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертйзе

1. Авторское свидетельство СССР

9 225824, кл. В 21 В 49/02, 1965, 1, Патент ПНР 9 51090 кл. 5а 18/40, 1966. б 73722.

Редактор Л. Баглай

Ю ВЮ

Заказ 4036/29

Составитель В. Яикулин. текред И. Петко Корректор E.. Лукач

Тираж бб5 Подписное

QHHH0H Государстаенного комитета СССР по делай изобретений и открытий

113035, Nocgaa Ж-35, Раушская наб., д.4/5 юМ филиал ППП Патент 4, г.ужгород, ул.Проектная,4