Кернорватель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>968324 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18.03.81 (21) 3264302/22-03 (51) М. Кп.3

Е 21 В 25/10 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений . и открытий (23) Приоритет

Опубликовано23.10.82Як>ллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23.10.82 (33) УДК 622. 243.. 64 (088. 8) (72) Автор изобретения

Р. К. EIIIHMOB (71) Заявитель

Белорусская геолого-гидрогеологическая экспе (54) КЮНоавътель

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отделения и удержания керна, сформированного при бурении.

Известны кернорватели, содержащие корпус и захватные элементы,в виде упругодеформируемых дугообразных пружин (1).

При буренки с таким кернорвателем. керн в значительной степени разрушается постоянно поджатыми к его поверхности пружинами.

Известны также кернорватели, захватный элемент которых при бурении не давит на поверхность керна, содержащие корпус и подвижное полукольцо .. с внутренней цилиндрической поверх ностью, установленное с возмо><ностью поворота в диаметральной плоскости (2).

Однако наде><ность известных кернорвателей недостаточна в породах, плотность которых препятствует эффективному внедрению полукольца.

Кроме того, при прямой нисходящей циркуляции промывочного агента давление жидкости способствует разрушению керна полукольцом, а восходящая циркуляция препятствует надежному отделению керна и захвату его.

Целью изобретения является повышение надежности отделения керна за счет использования направленного воздействия потока промывочного агента на кернорватель.

Указанная цель достигается тем, что кернорватель снабжен неподвижным полукольцом с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом подвижное и неподвижное полукольца выполнены со сквозными каналами, выход из которых расположен на неподвижном полукольце †. в нижней части внутренней цилиндрической поверхности, а на подвих<ном — на ни>днем торце. Кроме того, подви><ное полукольцо снабжено уплотняющей манжетой на верхнем торце. При этом неподвижное полукольцо на внутренней поверх ности выполнено с винтовыми пазами.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на. фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — кернорватель с подвит<ным полукольцом в рабочем положении, продольный разрез; на фиг. 6 — керт норватель при бурении; на фиг. 7— кернорватель при отрыве керна; на

968324 фиг. 8 — аксонометрическая проекция нолуколец (резиновая манжета услов- но снята).

Кернорватель (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с присоединенным к нему винтами 2 неподвижным полукольцом 3 5 с каналами 4., которые сообщаются с внутренней цилиндрической поверхнос1 тью 5 выходами через отверстия 6.

На внутренней цилиндрической поверхности 5 выполнены винтовые пазы 7. 30

Полукольцо 3 с помощью шарниров 8 соединено с подвижньпл полукольцом 9 с каналами 10, верхним торцем 11 и соединенной с ним резиновой манжетой 12. Каналы 30 имеют выход 13 íà 1$ нижний торец 14 полукольца 9.

Устройство работает следующим образом.

При бурении в полости кернорвателя известным способом (с помощью 2О эжекции, по напорной схеме и т.д.) создается восходящий поток промывочной жидкости. При этом полукольцо 9 потоком переводится в-верхнее положение (фиг. 1, 6 и 8). Каналы полукольца 3 способствуют тому, что наибольшая часть потока при вхождении керна направляется в ту часть кернорвателя, где находится подвижное полукольцо 9, прямоточные каналы которого и гидравлические сопротивления перемычек между каналами созда-. ют усилие, позволяющее последнему занимать .положение, соответствующее минимуму гидравлических сопротивлений. Часть потока промывочной жидкости, проходя по пазам 7, обеспечивает минимальное усилие трения керна о внутреннюю поверхность 5 полукольца 3.

Улучшение условий формирований 40 керна достигается также тем, что часть потока промывочной жидкости проходит через каналы 4, изолируясь от керна полукольцом 3.

Перед подъемом керна меняют нап- 45 равление движения промывочной жидкости в керноприемной трубе, например золотниковым устройством в верхнем переходнике бурового снаряда. При этом струи промывочной жидкости перемещают полукольцо 9 вокруг шарниров 8 ближе к керну (фиг. 5 и 7), Часть потока промывочной жидкости, выходя из отверстий 6, размывает поверхность керна у основания. Другая часть, отклоняясь манжетой 12 в каS5 налы 10, размывает керн у основания в глубину. Вращение снаряда при отрыве керна способствует созданию кольцевой выемки у основанйя керна, а подвижное полукольцо 9 при подъеме снаряда перекрывает полость керноприемной трубы, удерживая керн от выпадения.

Перемещение полукольца 9 вслед за увеличивающейся глубиной кольцевой выемки у основания керна способствует тому,.что сила воздействия размывающих струй промывочной жидкости на керн практически не ослабевает, что позволяет отбирать керн большого диаметра (до 200 мм).

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить управление процессом обрыва керна изменением потока жидкости и создает условия для отрыва керна значительного диаметра.

Формула изобретения

1. Кернорватель, содержащий корпус и подвижное полукольцо с внутренней цилиндрической поверхностью, установленное с воэможностью поворота в диаметральной плоскости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности отделения керна за счет использования направленного воздействия потока промывочного агента на кернорватель, он снабжен неподвижным полукольцом с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом подвижное и неподвижное полукольца выполнены со сквозными каналами, выход из которых расположен на неподвижном полукольце — в нижней части внутренней цилиндрической поверхности, а на подвижном — на нижнем торце.

2. Кернорватель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что подвижное полукольцо снабжено уплотняющей манжетой на верхнем .торце.

3. Кернорватель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что неподвижное полукольцо на внутренней поверхности выполнено с винтовыми пазами °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гребенюк A.A. Техника и технология получения керна. И., "Недра", 1973, с. 119, рис. 60 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 666269,кл. Е 21 В 25/00, 1978 (йрототип).

968324

Составитель В. векслер

Редактор В. Данко . Техреду.КастелевичКорректор а- Ференц

Заказ 8068/52 Тираж 623 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4