Кернорватель Советский патент 1984 года по МПК E21B25/14 

фиг.1 Изобретение относится к горному делу, к устройствам для отрыва и удержания керна при бурении скважин. Известен кернорватель, содержащий обойму и расположенные в два яруса в пазах на поворотных валиках подпружиненные рычажки различной длины. При этом рычажки установлены так, что над каждым более длинным или коротким, по отношению к смежным по ярусу, рычажком на нижнем ярусе установлен соответственно более длинный или короткий рычажок на верхнем ярусе. Расстояние же между яруса.ми может превышать расстояние от режущей кромки до оси наиболее длинного рычажка, установленного на нижнем ярусе 1. Недостатком такой конструкции кернорвателя является то, что при отрыве керна различных по консолидации пород внедряться в керн будет различное случайное количество рычажков в зависимости от угла встречи их режущих кромок с керном, при этом усилие отрыва керна от забоя может быть таким, что произойдет слом рычажков. После отрыва керна перекрывать керноприемное отверстиеи удерживать керн будет случайное количество рычажков, так как некоторые более блинные рычажки на любом ярусе могут быть прижаты к обойме кернорвателя боковой поверхностью оторванного керна. Это не обеспечивает надежный захват, отрыв и удержание керна перемещающихся, неоднородных по консолидации, горных пород и приводит к потерям керна. Более совершенным является кернорватель, в котором каждый ярус рычажков производит захват керна по риске, образованной предыдущим ярусом. Известен такой кернорватель содержащий обойму с пазами на двух ярусах и две группы рычажков разной длины с поворотными валиками и режущими кромками, более длинные из которых расположены в пазах нижнего яруса, а .более короткие - в пазах верхнего яруса ,2. Недостатки известного кернорвателя состоят в том, что усилие отрыва керна от забоя воспринимается рь1чажками одного яруса, исключается совместная работа рычажков двух смежных ярусов в процессе взаимодействия рычажков с керном при внедрении и отрыве, что не обеспечивает надежность отрыва керна. Это в свою очередь может привести к слому рычажков и, как следствие, к уменьшению процента выноса керна. Целью изобретения является повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в кернорвателе, содержащем обойму с пазами на разных ярусах и две группы рычажков разной длины с поворотными валиками и режущими кромками, более длинные из которых расположены в пазах нкжнего яруса, а более короткие, - в пазах верхнего яруса, расстояние между осями валиков рычажков, расположенных на смежных ярусах, меньще расстояния между режущей кромкой длинного рычажка и осью его валика. Выполнение кернорвателя с указанным расположением рычажков обеспечивает захват и удержание керна одновременно всеми рычажками, что равносильно увеличению прочности устройства. На фиг. 1 изображен предлагаемый кернорватель, расположение рычажков по ярусам относительно входного отверстия кернорвателя .при горизонтальном, транспортном положениях рычажков, разрез; на фиг. 2 - перекрытие керноприемного отверстия кернорвателя рычажками, план; на фиг. 3 - взаимодействие рычажков с керном в момент его захвата (стрелками показаны направления относительного движения кернорвателя и керна). Кернорватель (фиг. 1) содержит обойму 1 с пазами 2. В пазах 2 размещены короткие 3 и длинные 4 рычажки, соответственно разной длины на разных ярусах. Рычажки 3 и 4 имеют поворотные валики 5 и режущие кромки 6. Взаимодействие рычажков при захвате, отрыве и удержании керна происходит следующим образом (фиг. 3). . Сначала в керн начнут внедряться режущие кромки только коротких рычажков. 3, благодаря тому, что угол, d встречи коротких рычажков 3 с керном больше аналогичного угла j9 для длиных рычажков 4. По мере внедрения и поворота коротких рычажков в керне образуется кольцевая трещина. При этом длинные рычажки 4 скользят по поверхности керна. В дальнейщем при движении кернорвателя относительно керна вверх, длинные рычажки, скользя по поверхности керна, встречаются с трещиной и внедряются в нее, а короткие рычажки продолжают поворачиваться вокруг валиков и внедряться в керн. Так как расстояние 1/, от режущей кромки 6 до оси валика 5 длинных рычажков больше расстояния h между осями валиков, расположенных на разных ярусах, обеспечивается надежный захват керна всеми рычажками кернорвателя одновременно. После того, как короткие рычажки, внедряясь в керн, займут горизонтальное положение, происходит отрыв керна. При этом усилие отрыва распределяется по всем рычажкам кернорвателя. Этим обеспечивается надёжность процесса отрыва керна от забоя и снижается вероятность поломки рычажков.

КЕРНОРВАТЕЛЬ, содержащий обойму с пазами на разных ярусах и две группы рычажков разной длины с поворотными валиками и режущими кромками, более длинные из которых расположены в пазах нижнего яруса, а более короткие- в пазах верхнего яруса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, расстояние между осями валиков рычажков, расположенных на смежных ярусах, меньше расстояния между режущей кромкой длинного рычажка и осью его валика.