Устройство для извлечения керна

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<Ц989036

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 13.10.81 (21) 3347726/22-03 с присоединением заявки,г(т (23) Приоритет (5l)N. Кл.

Е 21 В 25/10

Ркуяаретваей квинтет

CCCP аа делам язвбретехкй и втхрытив

Опубликовано 15.01.83 Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.01.83 (53) УДК 622.243. .64 (088.8) (72) Автор изобретения в. л. ro (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КЕРНА

Изобретение относится к горному делу, к средствам для извлечения керна при бурении скважин большого диаметра в скальных породах.

Известно устройство для извлечения керна, включающее цилиндрический корпус, штангу с захватом, клин и ударник, взаимодейству.ющий с клином и установленный на штанге с возможностью вертикального перемещения (11.

Недостатком известного устройства является

1О малая надежность срыва керна, так как в этом устройстве возможна заклинка керна внутри корпуса между клином и стенкой корпуса без скола керна от забоя, т.е. аварийная ситуация.

Известно также устройство, содержащее цилиндрический корпус со штангой и вертикальной прорезью, установленный в вертикальной прорези клин и ударник 123.

Однако зто устройство не обеспечивает требуемой надежности, так как при заклинке клина между стенкой скважины и керном, а это вполне возможно при определенной геометрии керна или при проходке пере-мещающихся по. крепости пород, в скважине создается аварийная ситуация, так как клин остается на забое и препятствует повторному спуску устройства. В таких ситуациях следует откачка воды из скважины и спуск горнопроходческой бадьи с рабочим для ликвидации аварии.

Целью изобретения является повышение надежности его работы посредством обеспечения извлечения клина воздействием ударника.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для извлечения керна, содержащее цилиндрический корпус со штангой и вертикальной прорезью, установленный в вертикальной прорези клин и ударник, клин снабжен штоком с отбойным фланцем на верхнем конце, а ударник выполнен в виде свободно подвешенного груза с двумя отверстиями, в одном из которых расположен шток клина, а в другом— штанга корпуса, при этом штанга корпуса выполнена с отбойным фланцем, расположенным над ударником.

3 98

На фиг. изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Устройство включает корпус 1 с жестко закрепленной на нем штангой 2, На штангу одет ударник 3, выполненный в виде свободно подвешенного груза на гибкой тяге 4, с помощью которой все устройство опускается в скважину. В корпусе имеется вертикальная прорезь 5 со вставленным в нее клином

6. На клине закреплен шток 7. Верхние концы штока и штанги 2 имеют отбойные фланцы 8 и 9. В нижней части корпуса 1, íà его внутренней поверхности, установлены клиновидные подпружиненные цанги 10. На поверхности клина 6, обращенной к стенке скважины, для уменьшения силы трения выполнены ребра 11. Ударник 3 имеет сквозные отверстия 12 и 13, через которые проходят соответственно шток 7 и штанга 2.

Устройство для отбора керна работает следующим образом.

Устройство на гибкой тяге 4 опускают в скважину, при этом клин 6 вставлен в прорезь 5, а все устройство подвешено на отбойном.фланце 9 штанги. При подходе к забою скважины скорость спуска замедляют и цилиндрический корпус 1 опускают в кольцевой забой, при этом скошенная плоскость клина 6, отталкиваясь от верхнего торца керна, устанавливает корпус 1 эксцентрично керна, т.е. ось корпуса (фиг. 2), смещается относительно оси керна на величину эксцентриситста е. Минимальный рабочий (при захвате керна) диаметр установки цанг 10 выбирается с таким расчетом, что при эксцентричном расположении корпуса в скважине работает только цанга 14, установленная противоположно керну, остальные цанги например цанга 15, не контактируют с керном. И если операции скола керна не произошло, то клин 6 продолжает удерживать корпус 1 в эксцентричном положении относительно оси керна и все устройство при подъеме беспрепятственно снимается с керна (цанговый захват при этом не срабатывает).

После того, как корпус 1 одет на керн, а клин 6 установился между стенкой скважи9036 4 ны и кц>ном, подъемом и свободным с6росом ударника 3 ударяют но клину 6 ход ударника 3 относительно штанги 2 составляет при этом 2 — 3 м. Слом керна происходит, как правило, по линии у основания керна, так как момент силы, изгибающий керн при ударе, пропорционален плечу (высоте керна).

После слома керн располагается концентрично цангам 14 и 15 и происходит его захват с последующей транспортировкой на дневную поверхность.

Если скола керна не произошло, а клин 6 забит между стенкой скважины и керном, 1 производят подъем устройства, при этом ударник 3 взаимодействует сначала с отбойным фланцем 9 штанги 2, снимая корпус 1 с керна, а затем ударником 3 по отбойному фланцу 8 выбивают из кольцевого забоя клин 6.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства для отбора керна заключается в повышении надежности его работы путем исключения аварийных ситуаций в скважине.

Формула изобретения

Устройство для извлечения керна, содержащее цилиндрический корпус со штангой и

30 вертикальной прорезью, установленный в вертикальной прорези клин и ударник, о т л ичающееся тем,что,сцельюповышения надежности его работы посредством обеспечения извлечения клина воздействием ударника, клин снабжен штоком с отбойным фланцем на верхнем конце, а ударник выполнен в виде свободно подвешенного груза с двумя отверстиями, в одном из которых расположен шток клина, а в другом — штанга корпуса, при этом штанга корпуса выпол4О иена с отбойным фланцем, расположенным над ударником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 324377, 45 кл. Е 21 В 25/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Х 578430, кл. Е 21 В 25/00, 1976 (прототип).

989036

Составитель В. Акслер

Техред А:Бабинец Корректор M. лароши

Редактор Л. Повхан

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

Заказ 11041/42 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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