Керноотборник Советский патент 1984 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения с отбо ром керна. Известны керноотборники, содержащие керноприемную трубу и керноподрезной механизм с дугообразными подрезными элементами и упругодеформируемыми деталями для перемещения подрезных злементов 1 . . Недостатком таких керноотборников является ограниченная упругой деформацией величина давления на подрезной элемент, что в некоторых породах приводит к полной или частичной потере керна. Более совершенны керноотборники с механическим перемещением подрезных элементов при отделении керна. Известен керноотборник, содержащий керноприемную трубу и керноподрезной механизм с корпусом на керноприемной трубе с дугообразными подрезными элементами, .закрепленными на корпусе, а также с ограниченно по вижной в плоскости вршцения относительно корпуса деталью, кинематическ связанной с подрезными элементами и керноприемной трубой 2, Однако указанная конструкция не обладает требуемой надежностью в работе из-за недостаточной жесткости к солей подрезных элементов и возможно ти отклонения их от плоскости реза и искривлении в процессе отделения керна. Цель изобретения - повышение наде ности работы. Указанная цель достигается тем, что в керноотборнике, содержащем кер ноприемную трубу и керноподрезной механизм с корпусом на керноприемной трубе, с дугообразными подрезными эл ментами, закрепленными на корпусе, а также с ограниченно подвижной в пл кости вращения относительно корпуса деталью, кинематически связанной с подрезными элементами и керноприемно трубой, подрезные элементы выполнены в виде двух пар дугообразных секторо в каждой паре одними концами шарнирн соединенных между собой, а противоположными концами - с корпусом на ке ноприемной трубе и с подвижной деталью, при этом сектора в каждой паре расположены соответственно над плоскостью реза и под плоскостью реза. Вьшолнение подрезных элементов в виде пар соединенных с корпусом и с подвижной деталью, а также с противоположным расположением их относительно плоскости реза создает дополнительные опоры для них при отделении керна, повьштая тем самь1м и жесткость и прочность механизма. На фиг.1 показан керноотборник, разрезу на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, режущие элементы в раскрытом состоянии, до подрезки керна; ,на фиг.Зразрез А-А на фиг.1, режущие элементы в.закрытом состоянии, после подрезки керна, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1 на фиг.5 - разрез В-В на фиг.З. Керноотборник содержит керноприемную трубу 1, связанную с бурильной трубой 2 и с керноподрезным механизмом, имекнцим ограниченно подвижную в плоскости вращения относительно корпуса деталь, выполненную в виде втулки 3, а также подрезные дугообразные элементы в виде двух пар кольцевых секторов 4 и 5 и соответственно 6 и 7. Сектора попарно шарнирно скреплены между собой осями 8 и образуют полукольца. Каждое полукольцо закреплено одним концом осями 9 на втулке 3, имекщей стопоры 10, на внешней поверхности, а другим концом при помощи осей 11 и 12 на корпусе 13. Корпус 13 установлен на нижнем конце керноприемной трубы 1 и имеет штифты 14, взаимодействующие с фигурными пазами 15 на втулке 3,- ограничивающие поворот относительно корпуса. Секторы 4-7 имеют скосы кромок 16 и расположены попарно с противоположных сторон от плоскости реза. Отбор керна керноотборником осуществляется следующим образом. После пробуривания скважины в нее устанавливается обсадная труба (не показана). Керноприемную трубу 1 вместе с корпусом 13 втулкой 3 на бурильной трубе 2 опускают в скважину и внедряют вдавливанием в грунт на величину, равную длине керноприемной трубы 1 при помощи, например, гидропривода бурильного станка (не показаны) . Затем бурильная труба 2 вместе с керноприемной трубой 1 корпусом 13 разворачиваются относительно неподвижной втулки 3 до момента, когда штифты 14 упрутся в кромки фигурных пазов 15 втулки 3. Втулка 3 находится в неподвижном состоянии за счет фиксации в грунте стопорами 10. При развороте, например, на 135 корпус 13 увлекает за собой через оси 11, 311 12,8 секторы 4-7 со скосами 16, кото рые перекрываются попарно и подрезают отбираемый кейн. В это время секторы 4 и 7 разворачиваются на осях 9, установленных на неподвижной втулке 3. После отрезки керна керноотборник поднимают из скважины, керноприемная труба 1 отсоединяется от бурильной трубы 2 и корпуса 13, и после разборки ее извлекают керн. Для отбора следующего керна необходи мо керноприемную трубу 1 соединить с бурильной трубой 2 и с корпусом 13, при этом втулку 3 развернуть 7 в обратную сторону относительно корпуса 13 для раскрытия секторов 4-7, и повторить все операции по извлечению керна в той же последовательности. Использование предложенного изобретения позволяет повысить над сность керноотборника в эксплуатации. Появляется возможность получить керн с сохранением целостности и естественного физического состояния с меныпи ми трудозатратами и в скважинах небольшого диаметра.

КЕРНООТБОРНИК, содержащий керноприемную трубу и керноподрезнрй механизм с корпусом на керноприемной трубе, с дугообразНЕлми подрезными элементами, закрепленными на корпусе, а также с ограниченно подвижной в плоскости вращения относительно корпуса деталью, кинематические связанной с подрезными злементами икерноприемной трубой, отличающийся тем, чфо, с целью повышения надежности работы, подрезные элементы выполнены в виде двух пар дугообразных секторов, в каждой паре одними концами шарнирно соединенных между собой, а противоположны мй концами - с корпусом на кернопри- , емкой трубe;jS vie подвижной деталью, при этом в каждой паре рас(П положены соответственно над плоскосг тью реза и под плоскостью реза.

4

4-А

13

фиг 5