Устройство для отбора донных проб Советский патент 1984 года по МПК E21B25/18 

О

00

о ьо

О5 Изобретение относится к средства1М взятия проб грунта с морского дна. По основному авт. св. N° 875270 известно устройство для отбора донных проб, содержаш.ее корпус с балластным грузом, привод в виде реактивного двигателя с камерой сгорания, сопловым насадком с осевым и радиальными каналами, пробоотборник, соосно расположенный с приводом и жестко связанный с ним 1 . Однако недостатком известного устройства является трудность извлечения пробоотборника из грунта, а также частичная или полная потеря пробы в результате разряжения, образующегося в скважине под входной частью пробоотборника при его подъеме. Указанные трудности снижают вероятность получения качественной пробы грунта с морского дна, т. е. уменьшают надежность работы устройства в целом. Целью изобретения является облегчение извлечения грунтоноса из скважины и повышение при этом сохранности отобранной пробы. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора донных проб по авт. св. ,NO 815270 корпус снабжен цилиндрами с поршнями и штоками, контактируюндими с балластнь м грузом, в нижней части штоков выполнены каналы, сообщающие подпоршневые полости цилиндров с внешним пространством, причем в крайнем нижнем положении пробоотборника надпоршневые полости цилиндров соединены с радиальными каналами соплового насадка, а подпоршневые полости соединены с забойным пространством через каналы, выполненные вдоль образующих пробоотборника. Кроме того, суммарный объем подпоршневых полостей цилиндров равен объему погруженной части пробоотборника, а рабочий ход штоков равен глубине погружения пробоотборника. На чертеже изображено устройство для отбора донных проб, общий вид. Устройство состоит из корпуса 1, представляющего собой жесткий понтон с установленными в нем блоком 2 управления и сигнальным устройство.м 3. В корпусе 1 выполнен направляюплий цилиндр 4, внутри которого с воз.можностью продольного перемещения размещен реактивный двигатель 5. В верхней части двигателя установлен сопловой насадок 6 с радиальными каналами 7, а в нижней части - пробоотборник 8 с крышками 9, установленными на подпружиненных осях 10. К нижней части корпуса 1 стопорами 11 прикреплен балластный груз 12. В направляющем цилиндре 4 выполнены отверстия 13, сопрягаемые через газоходы 14 с надпоршневыми объемами а цилиндров 15, размещенных по окружности вдоль оси корпуса 1. В цилиндрах 15 установлены поршни со штоками 16, опирающимися на поверхность балластного груза 12. В нижней части штоков выполнены каналы 17, сообщающие подпоршневые полости в цилиндров 15 с внешним пространством, а сами цилиндры и.меют каналы 18 с выходными отверстиями 19. На стенках пробоотборника 8 вдоль его образующих выполнены каналы 20. с соп ловыми насадками 21 и коллектором 22 в верхней части. Ход штока 16 выбран равным глубине погружения в грунт пробоотборника 8, а суммарный объем подпоршневых объемов в равен объему погружающейся в грунт части пробоотборника. Устройство работает следующим образом. При достижении устройством дна с блока 2 управления подается сигнал на включение реактивного двигателя 5. Под действием реактивной силы двигатель 5 вместе с присоединенным к нему пробоотборником 8 перемещается относительно корпуса 1 и погружается в грунт. При соприкосновении рабочего торца пробоотборника 8 с грунтом крышки 9 разворачиваются, обеспечивая проникновение в него грунта. В конечном положении пробоотборника выходные отверстия 19 совмещаются с коллектором 22, а радиальные каналы 7 совмещаются с отверстиями 13 и газ поступает из двигателя 5 через газоходы 14 в надпорщневые полости а цилиндров 15, которые штоками 16, упираясь в груз 12, раскрывают стопоры 11. При этом вода из подпоршневых объе.мов в, заполнившая их в процессе погружения устройства через каналы 17, вытесняется через каналы 18 отверстия 19, коллектор 22 и поступает в продольные каналы 20, и далее через сопловые насадки 21 вытекает в зону нижнего среза пробоотборника 8, обеспечивая отрыв пробы от грунтового массива. По .мере извлечения пробоотборника скважинное пространство под ним полностью заполняется водой за счет равенства объема погруженной части пробоотборника суммарному объему воды, вытесняемо.му из полостей в цилиндров 15, а также соответствия рабочего хода штоков 16 глубине погружения пробоотборника. Подъем пробоотборника в скважине сопровождается закрытием подпружиненных крышек 9, предохраняющих пробу от выпадения и размыва. После окончания работы реактивного двигателя 5 устройство всплывает на поверхность за счет положительной плавучести корпуса 1. После всплытия включается сигнальное устройство 3, обеспечивающее поиск и обнаружение устройства. Выравнивание давления в скважине и внешнем пространстве при извлечении пробоотборника из скважины позволит значительно улучшить качество отбирае.мой пробы за счет ее лучшей сохранности.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ДОННЫХ ПРОБ по авт. св. № 815270, отличающееся тем, что, с целью облегчения извлечения грунтоноса из скважины и повышения при этом сохранности отобранной пробы, корпус снабжен цил{{ндрами с поршнями и штоками, контактирующими с балластным грузом, в нижней части штоков выполнены каналы, сообщаюшие подпоршневые полости цилиндров с внешним пространством, причем в крайнем нижнем положении пробоотборника надпоршневые полости цилиндров соединены с радиальными каналами соплового насадка, а подпоршневые полости соединены с забойным пространством через каналы, выполненные вдоль образующих пробоотборника. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что суммарный объем подпоршневых полостей цилиндров равен объему погруженной части пробоотборника, а рабочий ход штоков равен глубине погружения пробоотборника.