Керноприемное устройство Советский патент 1985 года по МПК E21B25/00 

СП

ьс

Изобретение относится к горному делу, к средствам для бурения с отбором керна.

Известно.керноприемное устройство, содержащее колонковую трубу с породоразрушающим наконечником, переводник и регистратор наполнения керноприемной трубы 1.

Недостатком такого устройства является больной диаметр, поскольку примененный в нем регистратор имеет сложную конструкцию с приводом, требующим для размещения значительного конструктивного пространства.

Наиболее близким к изобретению является устройство, в котором контроль наполнения керноприемной трубы основан на регистрации изменения давления нагнетания промывочной жидкости. Устройство содержит колонковую трубу с породоразрушающим наконечником, переводник с гидравлическим каналом, кернозамеряющую щтангу и гидравлический сигнализатор положения кернозамеряющей штанги 2.

Однако в известном устройстве сигнализатор с золотниковым механизмом не дает надежного сигнала, который можно было бы выделять на фоне случайных колебаний давления нагнетания.

Цель изобретения - повышение достоверности информации о наполнении колонковой трубы.

Указанная цель достигается тем, что в керноприемном устройстве, содержащем колонковую трубу с породоразрущающим наконечником, переводник с гидравлическим каналом, кернозамеряющую щтангу и гидравлический сигнализатор положения кернозамеряющей штанги, последний выполнен в виде сообщающихся через гидравлический канал несущего контейнера с шаровыми клапанами и приемного контейнера для клапанов, а также механизма фиксации клапанов на выходе из несущего контейнера с приводом от кернозамеряющей щтанги, при этом механизм фиксации клапанов выполне: с двумя подпружиненны.ми стопорами, расположенными последовательно по направлению перемещения щарового клапана, а кернозамеряющая щтанга имеет кольцевые проточки для изменения положения стопоров при расфиксации клапанов.

Кроме того, расстояние между подпружиненными стопорами равно диаметру шарового клапана и меньше расстояния между кольцевыми проточками кернозамеряющей штанги.

При этом несущий контейнер снабжен внутренним спираль ым желобом.

Сигнализатор с шаровыми клапанами позволяет получить многократно достаточно сильные сигналы в виде гидравлического удара в момент перекрытия гидравлического канала, при этом за счет указанного

соотношения диа.метра клапана и расстояния между проточками обеспечиваетсяравномерность подачи сигналов, а спиральный желоб предотвращает заклинку щаров внутри контейнера при перемещениях по гидравлическому каналу.

На фиг. 1 изображено керноприемное устройство, общий вид (стрелками показано свободное движение очистного агента); на фиг. 2 - момент кратковременного перекрытия гидравлического канала шаровым клапаном; на фиг. 3 - кривая изменения давления промывочной жидкости известного керноприемного устройства; на фиг. 4 - то же, предлагаемого керноприемного устройства.

5 Устройство состоит из колонковой трубы 1; внутри которой расположена подвижная кернозамеряющая штанга 2, с кольцевыми проточками 3, породоразрушающего наконечника 4, переводника 5 с гидравлическим каналом 6, соединительной трубы 7,

0 переходника 8, а также гидравлического сигнализатора положения кернозамеряющей щтанги, образованного шаровыми клапанами 9, несущим контейнером 10 с винтовым желобом 11 для размещения щаро5 вых клапанов 9 и приемным контейнером 12 для сбора клапанов 9. Сигнализатор содержит также механизм фиксации, выполненный в виде двух подпружиненных стопоров 13. Упругий элемент 14 служит для кратковременного удерживания шарового

0 клапана в гидравлическом канале 6.

Устройство работает следующим образом. В процессе проходки скважины обуриваемый коронкой 4 керн поступает в колонковую трубу 1 и проталкивает перед

собой кернозамеряющую штангу 2 устройства. При этом подпружиненные стопоры 13 упираются в кернозамеряющую щтангу 2 и выступают,тем самым удерживая щаровые клапаны от падения.

0 Как только перед нижним подпружиненным стопором 13 оказывается кольцевая проточка 3 кернозамеряющей штанги 2, подпружиненный стопор 13 перемещается за счет давления пружины к центру штанги 2 и освобождает шаровой клапан 9, который падает вниз, попадает в гидравлический канал 6 переводника 5 и доходит до упругого элемента 14. При этом щаровой клапан резко притормаживается и создает гидравлический удар в потоке промыQ вочной жидкости, который фиксируется манометром на поверхности в виде пиковдго повышения давления. Необходимое давление для проталкивания щарового клапана 9 регулируется жесткостью упругого элемента 14. После проталкивания шаровой клапан 9 попадает в нижний контейнер 12 сбора шаровыхклапанов.

Очередность поступления щаровых клапанов 9 регулируется двумя подпружиненными стержнями 13, которые срабатывают при подходе кольцевой проточки 3 кернозамеряющей штанги 2, для этого расстояние между кольцевыми проточками 3 на кернозамеряющей штанге 2 должно быть больше диаметра шарового клапана 9, а расстояние между подпружиненными стопорами 13 должно быть равным его диаметру.

При непрерывной регистрации величин проходки скважины и заполнения керноприемной трубы керном четко фиксируется

разность в скоростях проходки и поступления керна в колонковую трубу без подъема снаряда с забоя.

По сравнению с известным устройством

сигнал от гидравлического удара в предлагаемом значительно достовернее (фиг. 3 и 4). Изобретение позволяет улучшить выход керна, сократить спуско-подъемные операции, что увеличивает производительность бурения по полезному ископаемому на 70 %.

1. КЕРНОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее колонковую трубу с породоразрушающим наконечником, переводник с гидравлическим каналом, кернозамеряющую штангу и гидравлический сигнализатор положения кернозамеряющей штанги, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации о наполнении колонковой трубы, гидравлический сигнализатор выполнен в виде сообшающихся через гидравлический канал несущего контейнера с шаровыми клапанами и приемного контейнера для клапанов, а также механизма фиксации клапанов на выходе из несущего контейнера с приводом от кернозамеряющей штанги, при этом механизм фиксации клапанов выполнен с двумя подпружиненными стопорами, расположенными последовательно по направлению перемещения шарового клапана, а кернозамеряющая щтанга имеет кольцевые проточки для изменения положения стопоров при расфиксации клапанов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между подпружиненными стопорами равно диаметру шарового клапана и меньше расстояния между кольцевыми проточками кернозамеряющей штанги. а 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью предотвращения заклинс ки клапанов, несущий контейнер снабжен внутренним спиральным желобом.

фиг.З

У}(од

.fi