Пробоотборник Советский патент 1989 года по МПК E21B25/18 

/ff

со ьо

/S

л- Ь . о

О.- ., .. о

-о .:

Q.

}-Ы 2

Г-р

314920

ного жидкостью 23 и имеющего средство 24 регулирования ее давления,Тор 21 представляет собой тормоз для ПШ 8. Верхняя часть керноприемной трубы 1 вьтолнена в виде цилиндра 4, поршень 6 жестко связан с нижним концом ПШ 8, подпружинен относительно цилиндра 4 и установлен в нем с возможностью продольного перемещения, Q В поршне 6 выполнен канал, сообщающий подпоршневую полость цилиндра 4 через ПШ 8 и ОК 10 с внешней средойо Надпоршневая полость цилиндра 4 об7.4

разует воздушную камеру 13, изолированную от окружающей среды. На наружной поверхности ПШ 8 выполнена кольцевая проточка 20, с которой взаимодействует палец 17 механизма 6 фиксирования поршня. При отборе пробы на дне водоема воздух и пружина 14 в воздушной камере 13 сжимаются, создавая тем самым запас йотенциаль- ной энергии, которая в дальнейшем используется для выдавливания пробы из керноприемной трубы 1 на борту судна о 2 3,п, ф-лы, 2 ил„

Изобретение относится к техническим средствам геологоразведочных работ и предназначено для отбора проб со дна водоемов при геологических и инженерно-геологических исследованиях. Цель - повышение эффективности работы за счет упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы. Пробоотборник состоит из спускаемой на грузовом тросе 25 керноприемной трубы 1 с керноприемником 16, поршнем 6, обратным клапаном (ОК) 10 и механизмом фиксирования поршня 6, выполненным в виде пальца 17. Пробоотборник снабжен полым штоком (ПШ) 8, прикрепленным к грузовому тросу 25 фиксатором 12 ОК 10, и полым тором 21 из эластичного материала, заполненного жидкостью 23 и имеющего средство 24 регулирования ее давления. Тор 21 представляет собой тормоз для ПШ 8. Верхняя часть керноприемной трубы 1 выполнена в виде цилиндра 4, поршень 6 жестко связан с нижним концом ПШ 8, подпружинен относительно цилиндра 4 и установлен в нем с возможностью продольного перемещения. В поршне 6 выполнен канал, сообщающий подпоршневую полость цилиндра 4 через ПШ 8 и ОК 10 с внешней средой. Надпоршневая полость цилиндра 4 образует воздушную камеру 13, изолированную от окружающей среды. На наружной поверхности ПШ 8 выполнена кольцевая проточка 20, с которой взаимодействует палец 17 механизма 6 фиксирования поршня. При отборе пробы на дне водоема воздух и пружина 14 в воздушной камере 13 сжимаются, создавая тем самым запас потенциальной энергии, которая в дальнейшем используется для выдавливания пробы из керноприемной трубы 1 на борту судна. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к техническим средствам геологоразведочных работ и предназначено для отбора проб со дна водоема-при геологических и инженерно-геологических исследованиях.

Целью изобретения является повышение эффективности работы за с чет упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы

На фиг.1 изображен пробоотборник, общий вид; на фиг.2 - то же, в процессе отбора керна

Пробоотборник состоит из керноприемной трубы 1 с башмаком 2, керно- рвателем 3. Верхняя часть-керноприем- ной трубы 1 выполнена в виде цилиндра 4, на котором установлен вибропо- гружатель 5, Внутри керноприемной трубы 1 установлен поршень 6 с манжетой 7, жестко связанный с полым штоком 8, установленным с возможностью перемещения в осевом направле- НИИ в цилиндре 4 В поршне 6 и штоке 8 вьтолнен осевой канал 9, сообщающий подпоршневую полость цилиндра 4 с внешней средой через обратный клапан 10 и боковые отверстия П. В верх ней части штока 8 установлен фиксатор 12 обратного клапана 10. Полость над поршнем 6 выполнена в виде воз- душьой камеры 13 с размещенным в ней упругим элементом - пружиной 14. Воздушная камера 13 изолирована от окружающей среды посредством манжет 7 и 15. В керноприемной трубе 1 установлен эластичный керноприемник 16, связанный с поршнем 6, Механизм фиксирования поршня 6 выполнен в виде пaль ца 17,подпружиненного пружиной 18 относительно цилиндра 4, в полости 19 которого он установлен. При этом на

0

5

30

Q

0

5

штоке 8 выполнена кольцевая проточка 20, а палец 17 установлен с возможностью взаимодействия с этой проточкой. Тормоз полого штока 8 выполнен из эластичного материала в виде полого тора 21, установленного : концентрично со штоком 8 в кольцевой проточке 22 цилиндра 4 с возможностью взаимодействия со штокомо Внутренняя полость тора 21, заполненная жидкостью, связана с каналом 23, в котором установлен регулировочный винт 24, позволяющий регулировать давление жидкости в полости тора.Пробоотборник верхней частью штока 8 соединен с грузовым тросом 25 лебедки, находящейся на базовом судне

Устройство работает следующим образом.

На грузовом тросе 25 пробоо.тбор- ник опускают на дно водоема (фиг,1). При этом фиксатор 12 находится в крайнем верхнем положении, обратный клапан 10 расстопорен., а шток 8 расторможен. При этом керноприемная труба 1 вместе с цилиндром 4 перемещается в крайнее нижнее положение относительно поршня 6 и палец 17,расположенный в полости 19, под действием пружины 18 входит в кольцевую проточку 20, фиксируя тем самым поршень 6 в рабочем положении.

Перемещение керноприемной трубы 1 и цилиндра 4 вниз происходит как за счет собственного веса, так и за счет гидростатического давления, которое превышает давление воздуха в воздушной камере 13, изолированной от окружающей среды манжетами 7 и 15, При перемещении керноприемной трубы I воздух и пружина 14 в воздушной камере 13 сжимаются, создавая тем

51

самым запас потенциальной энергии сжатия, которая в дальнейшем будет использована для извлечения керна из керноприемной трубы 1 В зависимости от глубины акватории подбираются давление воздуха в воздушной камере 13 и жесткость пружины 14. Рациональной областью применения пробоотборника являются глубины не менее 40 - 50 м. При бурении на глубинах, близких к указанным, пружина 14 может отсутствовать. При бурении на больших глубинах (50 м и более) давление воздуха в воздушной камере 13 для повышения эффективности работы может быть больше атмосферного либо пружина 14 предварительно деформируется (сжимается).

При перемещении керноприемиой тру- бы 1 вниз керноприемник 16 расправляется вдоль стенок трубы 1,

После постановки пробоотборника на дно, где он стабилизируется в вертикальном положении любым известным способом (например, при помощи опоры) , включается вибропогружатель 5. Башмак 2 внедряется в грунт, при этом керноприемник 16, находящийся в керноприемной трубе 1, заполняется про- бой. Жидкость из внутренней полости трубы 1 в процессе бурения вытесняется по каналу 9 штока 8 через обратный клапан 10 и отверстия 11 в окружающую среду По окончании рейса про- боотборник поднимается на борт судна на грузовом тросе 25, при этом керн удерживается в керноприемной . трубе 1 за счет кернорвателя 3 и закрытого обратного клапана 10. На бор- ту судна фиксатором 12 стопорится обратный клапан 10, а регулировочный винт 24 перемещается в крайнее левое положение, вытесняя жидкость иэ канала 23 в полость тора 21, разме- щенного в проточке 22. Так как тор 21 вьтолнен из упругого материала, то он увеличивается в объеме и затормаживает шток 8, Затем на борту судна пробоотборник устанавливают в горизон- тальное положение. Далее, отвинтив башмак 2 с кернорвателем 3 и рассто- порчв поршень 6 путем выведения пальца 17 из проточки 20, при помощи, винта 24.растормаживают шток 8 При зтом поршень 6 за счет накопленной энергии сжатого воздуха и сжатой пружины 14 в воздушной камере 13 начнет перемещаться, выдавливая керн вместе

176

с керноприемником 16 H-J Kepuciiipiif M- ной трубы I, в специальные лотки, в которых в дальнейшем керн ичуч.и .тся геологическим персоналом,

В случае, когда керноприемиик 16 не полностью заполнен керном, жидкость, находящаяся поршнем 6 и керном, используется в качестве промежуточного элемента, через который передается давление от поршня на керн чему способствует стопорение обратного клапана 10 фиксатором 12. При этом исключаются потери энергии на холостой пробег поршня 6 от рабочего положения до контакта с керном.

Формула изобретения

1а Пробоотборник, содержащий опускаемую на грузовом тросе керноприем- ную трубу с расположенным внутри нее керноприемником, поршнем, обратным клапаном и механизмом фиксирования поршня, отличающийся тем что, с целью повышения эффективности работы за счет упрощения операций по извлечению из керноприемной трубы отобранной пробы, он снабжен фиксатором обратного клапана, полым штоком, закрепленным верхним концом к грузовому тросу, и тормотом полого штока, причем верхняя часть керноприемной трубы вьтолнена в виде цилиндра, поршень жестко связан с нижним концом полого штока, подпружинен относительно цилиндра и установлен в нем с возможностью продольного перемещения, при этом в поршне выполнен канал, сообщающий подпоршневую полость цилиндра через полость штока и обратный клапан с внешней средой, надпоршневая полость цилиндра образует воздушную камеру, изолированную от окружающей среды, а механизм фиксирования поршня расположен в цилиндре с возможностью взаимодействия с полым штокомо

3„ Пробоотборник по п.1, о т л и - чающийся тем, что механизм фиксирования поршня вьтолнен в виде пальца, подпружиненного относительно цилиндра, причем на наружной поверх25

:- 5 .. 5 ч --; и V

ности полого штока выполнена кольцевая проточка, а палец установлен с возможностью взаимодействия с этой кольцевой проточкой

Ш.

ш.

;

э

J Р

.

ij

ii

6 7

т