Колонковый пробоотборник Советский патент 1987 года по МПК G01N1/08 E21B25/00 

а промывочная жидкость проходит в кольцевых зазорах между коническим стержнем и отверстиями в дисках А. После окончания бурения vT . подъема колонковой трубы 1 на поверхность ее отсоединяют от бурильных труб, переводят в наклонное положение и с помощью металлического стержня, вставленного в переводник, наносят удары по верхнему упору 10. При этом конические поверхности стержня 7, взаимодействуя с секторами 5, разводят .их в радиальном направлении, в результате чего уплотнительные манжеты 6 плотно прижимаются к стенке колонковой трубЫу герметизируя ее сечение. Затем стержень удаляют, а переИзобретение относится к техническим средствам для отбора проб, преимущественно рыхлого грунта, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве или поисково-разведочных работах на полезные ископаемые.

Цель изобретения - повышение эффективности отбора керна за счет экономии времени на его извлечение из колонковой трубы.

На фиг.1 показан колонковьй пробоотборник, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в режиме вьщавливания керна из колонковой трубы; на фиг.З - разрез на фиг.2; на фиг.4 - сече- ние Б-Б на фиг,2.

Колонковый пробоотборник содержит размещенный в колонковой трубе 1 поршень, выполненный в виде полого ци-v линдра 2 с центральными отверстиями в основаниях, на которых с помощью пальцев 3 укреплены диски 4 с цент-, ральными отверстиями. Между указанны- ми дисками 4 и основаниями цилиндра расположены секторные разжимные элементы 5, с внешней стороны которых надеты эластичные ушютнит-ельные манжеты 6. В центральных отверстиях дисков и оснований цилиндра установлен конический стержентэ 7, взаимодействующий с секторными разжимными элементами 5. На верхнем и нижнем основаводник подсоединяют к буровому насосу и создают избыточное давление промывочной жидкости, заставляя поршень двигаться по колонковой трубе и выдавливать -керн при надежной изоляции промывочной жидкости от рыхлой части керна. После достижения поршнем конечного положения насос отключают и отсоединяют от колонковой трубы. Снимают крышку 13 и, ударяя по нижнему упору 1I , переводят стержень 7 в верхнее положение , освобождая секторы 5 и уплотнитель - ные манжеты 6 , которые за счет собственной упругости возвращаются в исходное положение 4 ил.

ниях цилиндра закреплены уплотнительные элементы 8 и 9, а на коническом стержне - упоры 10 и 11. К нижнему диску прикреплена опорная втулка 12 с боковыми отверстиями и съемной крышкой 13, опирающейся на керн 14, Между верхним упором 10 и верхним диском установлена пружина 15,

Колонковый пробоотборник работает следующим образом.

Поршень устанавливают в колонковую трубу крышкой 13 вниз, сняв предварительно верхний переходник с ко-i лонковой трубы или породоразрушающую коронку (не показаны). В исходном положении конический стержень 7 поднят вверх за счет усилия пружины 15, а уплотнительные манжеты 6 слабо прижаты к внутренней поверхности колонковой трубы«

В исходном положении колонковая труба находится в вертикальном положении на колонне труб, а поршень удерживается от выпадания за счет упора нижнего диска во внутренние выступы, коронки либо за счет специальных упругих стопорных элементов, закрепленных на крьшгке 13 (не показаны), которые упираются в верхний торец коронки.

Во время отбора керна крьшзка 13 опирается на керн, а промывочная жидкость проходит по колонне труб и

черег: переходник попадает в кольцевые зазоры между коническим стержнем 7 и отверстиями в дисках 4. После окончания отбора керна и подъема колонковой трубы на поверхность ее отсоединяют от колонны труб, переводят в наклонное положение и с помощью металлического стержня, вставленного в

ния колонковой трубы и необходимост ее извлечения нз скважины на поверх ность.

При необходимости уменьшить или полностью исключить нагрузку со сто роны поршня на керн при отборе проб в скважине внутреннюю полость цилинд

ра 2 вокруг конического стержня 7 переводник, наносят удары по верхнему ю герметизируют либо заполняют легким упору 10.пористым материалом, например пеноПри этом конические поверхности стержня 7, взаимодействуя с секторными разжимными элементами 5, разводят их в радиальном направлении, в ре- 15 зультате чего уплотнительные манжеты 6 плотно прижимаются к стенке колонковой трубы, герметизируя ее сечение.

пластом, что придает поршню дополнительную плавучесть в промывочной жид кости, заполняющей колонковую трубу

Использование предлагаемого пробо отборника позволит сократить время извлечения керна из колонковой трубы на 40%, что в конечном итоге повысит 20 производительность работ и сократит количество технических средств, применяемых для отбора керна.

Затем стержень, вставленньй в переводник, удаляют, а сам переводник подсоединяют к буровому насосу и создают избыточное давление промывочной жидкости, заставляя поршень двигаться по колонковой трубе и вьщавливать керн при надежной изоляции промывочной жидкости от керна.

После достижения поршнем конечного положения насос отключают и отсоединяют от переходника колонковой трубы. Сжимают крьш1ку 3, и, .ударяя по нижнему упору 1I, переводят конический стержень 7 в верхнее положение, освобождая секторные разжимные элементы 5 и уплотнительные манжеты 6, которые за счет собственной упругости возвращаются в исходное положение. После закрепления крышки 13 колонковый пробоотборник готов к дальнейшей работе.

По другому варианту работы пробоот-4о дра с центральными отверстиями в осноборника отбор керна ведут до тех пор, пока верхний упор 10 не упирается в переводник колонковой трубы. В этом случае происходит автоматическая герметизация сечения колонковой трубы и резко повьш1ается давление промывочной жидкости, что служит сигналом для прекращения процесса отбора керна, В этом случае отпадает необходи- .. мость в нанесении ударов по упору 10 конического стержня, а пробоотборник сигнализирует о прекращении заполнения колонковой трубы и необходимости ее извлечения нз скважины на поверхность.

При необходимости уменьшить или полностью исключить нагрузку со стороны поршня на керн при отборе пробы в скважине внутреннюю полость цилиндпластом, что придает поршню дополнительную плавучесть в промывочной жидкости, заполняющей колонковую трубу.

Использование предлагаемого пробоотборника позволит сократить время извлечения керна из колонковой трубы на 40%, что в конечном итоге повысит производительность работ и сократит количество технических средств, применяемых для отбора керна.

Формула изобретения

Колонковый пробоотборник, содержащий колонковую трубу и размещенное

В ней средство для извлечения керна, выполненное в виде поршня с уплотняю- щими манжетами на внешней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отбора керна за счет экономии времени а его извлечение из колонковой трубы, поршень снабжен коническим стержнем с упорами на его концах, дисками с центральными отверстиями и секторыми разжимными элементами, при этом оршень выполнен в виде полого .цилин

ваниях, на которых укреплены диски, а секторные разжимные элементы размещены между дисками и основаниями цилиндра и снабжены на наружной цилиндри- ческой поверхности уплотняющими манжетами, конический стержень размещен в центральных отверстиях оснований полого цилиндра и дисков с возможностью возвратно-поступательного движения и обеспечения взаимодействия в крайнем нижнем положении с секторными р азжимными элементами.

Фие.2

Фи.Ъ

Изобретение относится к технике отбора проб и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве или поисково-разведочных работах на полезные ископаемые. Целью изобретения является повышение эффективности отбора керна за счет сокращения времени извлечения керна из колонковой трубы. Во время бурения крышка 13 опирается на керн. (Л со ел ел со 1 Фиг.1

Составитель Л.Нечипоренко Редактор И,Горная Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 5685/37 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

ФагЛ