Устройство для отбора образцовгрунта

 

ОП ИСАНИЕ(SO251У

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Рестгублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.11.78 (21) 2692407/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 15.02.81 (51) M. Кл.

Е 21 В 25/00

Геоударатееииый комитет

СССР ао делам изобретеиий и открытий (53) УДК 622.243.64 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Каторгин, В. В. Никитин и В. В. Шараков

/

Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-, "" изыскательского и научно-исследовательского Иист тута, .

«Гидропроект» им. С. Я. Жука (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ГРУНТА

Изобретение относится к области горного дела, к технике исследования грунтов, служащих основанием или средой для строительства, например гидротехнических сооружений, и может быть использовано для отбора образцов грунта вращательным (колонковым) бурением.

Известны устройства для отбора образцов породы, содержащие переходник с керноприем ной трубой, породоразрушающим наконечником и приспособлением для захвата и отрыва керна (1).

Известное техническое решение обладает рядом недостатков вследствие которых оно не нашло достаточно широкого применения в инженерных изысканиях, предъявляющих повышенные требования к сохранности кернового материала, а именно — необходимость применения пружинных или проволочных кернорвателей, которые часто выходят из строя при эксплуатации и, кроме 20 того недостаточно надежно заклинивают и удерживают керн в колонковой трубе, особенно в трещиноватых и ослабленных породах, т. е. именно там, где с учетом специфики инженерных изысканий получение качественного керна особенно необходимо.

Более совершенным является техническое решение, где вместо кернорвателя применяется заклинка керна, обеспечивающая равномерное закрепление его в трубе.

Известное такое устройство для отбора образцов грунта содержит корпус с породоразрушающим наконечником и переходник с полостями, в одной из которых расположен заклиночный материал, а в другой — подпружиненный поршень, соединенный с клапаном, удерживающим заклиночный материал и имеющий канал сообщающийся с полостью бурильных труб (2). Однако отсутствие циркуляции жидкости в момент раскрытия клапана снимает надежность работы из-за неравномерного распределения заклинки.

Целью данного изобретения является повышение сохранности керна и надежности работы за счет более равномерного распределения заклиночного материала по поверхности керна.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве переходник выполнен с каналом сообщающим полость бурильных

80251 7

$6

1$

$$

$$

4$

$o

$$ труб с полостью с заклиночным материалом.

Кроме того, корпус снабжен внутренней керноприемной трубой, полость которой сообщается с полостью с заклиночным материалом.

На фиг. 1 изображено устройство в положении бурения; на фиг. 2 — то же, в положении заклинки керна.

Устройство состоит из переходника 1, корпуса 2 и породоразрушающего наконечника 3, соединенных между собой посредством резьбы.

Внутри корпуса 2 размещена внутренняя ке ноприемная труба 4 прикрепленная к переходи. ку 1 с помощью подшипникового узла 5. В ь рхней части переходника 1 имеется резьба для присоединения бурильных труб (на чертеже не показаны).

Внутри переходника 1 выполнена полость, разделенная поперечной перегородкой 6 на верхнюю 7 и нижнюю 8 части. В верхней части 7 полости размещен поршень

9, подпружиненный относительно перегородки 6. Поршень 9 посредством тяги 10 соединен с клапаном 11.

Верхняя часть 7 полости переходника сообщена каналом 12 с кольцевым пространством между корпусом 2 и трубой 4 и с нижней частью 8 полости переходника, где размещается заклинка каналом 13. В свою очередь нижняя часть 8 полости через перекрываеь: е клапаном 11 отверстие 14 каналом

15 сообщена с полостью внутренней керноприемной трубы 4. В поршне 9 выполнена проточка 16, входное отверстие которой расположено на верхнем торце поршня 6, а выходное — на его боковой поверхности.

Для укладки заклиночного материала в полость 8 переходника 1, в стенке последнего выполнено отверстие, закрытое пробкой 17.

Входное отверстие проточки 16 поршня 9 может быть перекрыто опускаемым с поверхности через бурильные трубы шариком 18.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину пробку 17 открывают и в полость 8 переходника 1 укладывают заранее подготовленный заклиночный материал необходимой (в зависимости от характера исследуемых пород) крупности. После этого пробка 17 закрывается,и устройство опускается на забой скважины с помощью бурильных труб, присоединенных к переходнику 1 с помощью резьбы.

Посредством размещенного на поверхности бурового станка в соответствии с принятым в зависимости от характера исследуемых пород технологическим режимом, устройство приводится во вращение посредством колонны бурильных труб при заданной осевой нагрузке на забой, передаваемой с поверхности также через колонну бурильных труб.

Одновременно по внутреннему каналу колонны бурильных труб к устройству с поверхности подводится промывочная жидкость, служащая для выноса бурового шлама из-под торца породоразрушаемого наконечника и охлаждения его в процессе обуривания образца.

Поступив к переходнику 1 промывочная жидкость попадает в верхнюю часть 7 его полости, откуда через проточку 16 поршня

9 проходит по каналу 12 переходника 1 и далее по кольцевому зазору между корпусом

2 и трубой 4, непосредственно к рабочей части породоразрушающего наконечника 3, омывает его со стороны торца и затем вместе со шламом поднимается по скважине на поверхность.

При этом подпружиненный относительно перегородки 6 поршень 9 находится в крайнем верхнем положении (фиг. 1), обеспечивая тем самым поступление промывочной жидкости в канал 12 и далее к породоразрушающему наконечнику 3 и удерживая клапан 11 посредством тяги 10 в закрытом состоянии.

После заглубления устройства в породу на величину, определяемую заданной длиной рейса, останавливают его вращение и прекращают подачу промывочной жидкости.

По внутреннему каналу колонны бурильных труб с поверхности опускают металлический шарик 18 (фиг. 2), который, дойдя до входного отверстия проточки поршня 9, перекрывают его и тем самым разобщает верхнюю часть 7 переходника 1 и канал 12.

Затем вновь включают подачу промывочной жидкости и под воздействием ее напора поршень 9, преодолевая сопротивление пружины, перемещается вниз. При этом клапан

11 открывает отверстие 14, канал 13 соединяется с верхней частью 7 полости переходника 1, промывочная жидкость поступает в заполненную перед началом рейса заклиночным материалом нижнюю часть 8 переходника 1, вынося заклиночный материал его через канал 15 во внутреннюю полость керноприемной трубы 4.

Попадая в зазор между образцом исследуемой породы и внутренними стенками трубы 4, заклиночный материал заклинивает керн внутри этой трубы и коронки 3, после чего, создавая натяжение колонны бурильных труб, керн отрывают от забоя и поднимают на поверхность.

Поскольку при подъеме устройства из скважины подача промывочной жидкости отключается, поршень 9 под воздействием пружины перемещается в исходное крайнее верхнее положение, клапан 11 перекрывает отверстие 14 и разобщает внутреннюю полость трубы 4 от верхней части 7 полости переходника 1, исключив выталкивающее действие столба жидкости на керн.

80251?

Формула изобретения

1. Устройство для отбора образцов грунта, содержащее корпус с породоразрушающим наконечником и переходник с полостями, в одной из которых расположен заклиночный материал, а в другой — подпружиненный поршень, соединенный с клапаном, удерживающим заклиночный материал, и имеющий канал, сообщающийся с полостью бурильных труб, отличающееся тем, что, с целью повышения сохранности керна и надежности работы за счет более равномерного распределения заклиночного материала по поверхности керна, переходник выполнен

6 с каналом, сообщающим полость бурильных труб с полостью с заклиночным материалом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, корпус снабжен внутренней керноприемной трубой, полость которой сообS щается с полостью с заклиночным материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волков С. А. и др. Справочник по разto ведочному бурению, ГНТИ, М., 1963, рис. 216.

2. Авторское свидетельство СССР № 150075, кл. Е 21 В 25/00, 1961 (прототип).

- 02517

11 !

Редактор Т. Авдейчнк

Заказ 10232/39

Составитель В. Акслер

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для отбора образцовгрунта Устройство для отбора образцовгрунта Устройство для отбора образцовгрунта Устройство для отбора образцовгрунта 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для отрыва и удержания керна при бурении скважин

Изобретение относится к области буровой техники, в частности к двойным колонковым снарядам с разрезной керноприемной трубой

Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам для бурения наклонных и горизонтальных стволов скважин с отбором керна

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения разведочных скважин

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для отбора керна малого диаметра, в том числе, для отбора радиоактивного керна при горизонтальном бурении

Изобретение относится к области бурения скважин с отбором керна и представляет собой колонковый снаряд, включающий средства предотвращения непосредственного контакта персонала в процессе манипулирования заполненным радиоактивным керном керноприемником и самими столбиками керна при извлечении их из керноприемников и укладке в транспортный контейнер
Изобретение относится к твердеющей композиции на основе гипса для производства твердеющего гипсового вяжущего, содержащая двухкомпонентный состав, включающий: (а) первый компонент, содержащий обожженный гипс, суспендированный в воде, и замедляющее схватывание вещество, включающее (i) органическую кислоту, содержащую по крайней мере две кислотные группы, выбранные из группы, состоящей из карбоксила, сульфата, сульфоната, фосфата или фосфоната, причем указанная кислота также содержит по выбору по крайней мере одну гидроксильную группу на молекулу; и/или (ii) неорганические анионы, выбранные из группы, состоящей из полифосфата и полибората или их смесей, и (b) второй компонент, содержащий ускоряющее схватывание вещество, включающее растворимые в воде соли, содержащие ионы многовалентных металлов
Изобретение относится к технологии проходки скважин различного назначения: нефтяных, газовых, на газоконденсат и т.п
Наверх