Пробоотборник Советский патент 1990 года по МПК G01N1/02 

темы стерилизации забоя, системы про- боотбора, системы размыва ледовой толщи, системы подачи, электроотсека 3, в котором смонтирован блок 4 управления, и кабельного замка 5, в котором . закреплен грузонесущий кабель 6, рабочие и контрольные жилы которого подклинены к блоку 4 управления, грузонесущий кабель 6 связывает пробоот- IQ борник с наземным пультом управления.

В корпусе-трубе 1 размещены емкость 7 гидравлической жидкостью 8, насос 9 системы подачи, бачок 10 с бактерицидной жидкостью 11 и электроклапаном 15 12, блок 13 фильтров с обратными клапанами 14 и 15 на входе и выходе, насос 16 системы отбора пробы, насос 17 и нагреватель 18 системы размыва, трубопроводы 19-24.20

Емкость 7 герметизирует корпус-трубу 1 сверху, а узел внедрения - снизу.

Узел внедрения состоит из корпуса 25, в котором подвижно установлена головка-нагреватель 26, Головка-наг- 25 реватель 26 имеет уплотнительные кольца 27 и 28, трубку-удлинитель 29, окно 30, канал 31 забора воды и канал 32 с жиклерами 33 системы размыва, окно 34, канал 35 забора воды и канал зд 36 сброса воды системы отбора пробы, канал 37 сброса бактерицидной жидкости, канал 38 автоматического управления подачей трубки-удлинителя 29, канал 39 забора воды через трубку- ,г удлинитель 29. Кольцо 28 обеспечивает герметичность узла внедрения в транспортном положении.

Трубка-удлинитель 29 имеет уплотнительные кольца 40 и 41, окна 42 и ,jO 43 забора и выброса воды, полость 44. Между трубкой-удлинителем 29 и телом .головки-нагревателя 26 имеется полость 45. На торце головки-нагревателя 26 расположен нагреватель 46. Го- д5 ловка-нагреватель 26 соединяется с трубопроводами 19-24 при помощи направляющих втулок 47, которые обеспечивают герметичность соединений при движении головки-нагревателя 26 иJQ

имеют уплотнительные кольца 48, обеспечивающие герметичность установки направляющих втулок 47 в корпусе 25 (неподвижное соединение) и в головке- нагревателе 26 (подвижное соединение)

Для обеспечения контроля и управления работой пробоотборника в его конструкции предусмотрена установка датчика 49 забоя, датчика-регулятора

55

г

O 5 Q

5

50температуры воды, установленного на выходе из нагревателя 18,.датчиков

51и 52 работы насосов 16 и 17, дат- чика 53 уровня жидкости в скважина.

Блок 4 управления имеет электрическую связь с нагревателями 18 и 46, насосами 9,16 и 17, электроклапаном 12 и системой датчиков 49-53.

Величина хода головки-нагревателя 26 в корпусе 25 ограничивается упором 54.

Принцип работы пробоотборника следующий.

Все детали пробоотборника перед сборкой стерилизуются, сборку пробоотборника выполняют с соблюдением условий асептики, обеспечивая полную стерильность изделия,

.В процессе сборки в бачок 10 заливают бактерицидную жидкость 11 (например , этиловьй спирт в объеме 250мл) и поджимают ее давлением воздуха (0,2 - 0,4 МПа), а в емкость 7 заливают гидравлическую жидкость 8 (например, керосин илч толуол). После окончательной сборки пробоотборник опускают на. грузонег.ущвм кабеле 6 в скважину. После m -Л ановки на забой (регистрируется по срабатыванию датчика 49 забоя) пробоотборник приподнимают от забоя на 0,3- 0,5 м и включают программу работы пробоотборника. Дальнейший цикл пробоотборника выполняется блоком 4 управления при активном контроле и коррекции (при необходимости) процесса пробоотбора с наземного пульта,

Открывается электроклапан 12 и бактерицидная жидкость 11 под воздействием давления воздуха из бачка 10 по трубопроводу 20, каналу 37 распыляется на забой, Электроклапан 12 закрывается. Бактерицидная жидкость стерилизует забой. Пробоотборник опускается на забой (срабатывает датчик 49 забоя) и вытесняет бактерицидную жидкость в кольцевое пространство между пробоотборником и стенкой скважины (при этом одновременно происходит стерилизация стенок скважины) %

Включается нагреватель 46 и обог грев 2 корпуса-трубы 1 - пробоотборник постепенно вплавляется в забой. При этом образующаяся при плавлении забоя вода по мере внедрения пробоотборника в забой поднимается по кольцевому зазору между пробоотборником и стенкой скважины, одновременно вы515362376

тесняя бактерицидную жидкость с забояразмыве массива льда воды, которая

и поднимая ее по кольцевому зазорупо каналу 35, трубопроводу 21 постувверх (при этом происходит стерилиза-пает в насос 16. Насос 16 прокачивация стенок скважины и наружной поверх,-,ет воду через блок 13 фильтров, где

ности пробоотборника). Бактерицидная происходит осаждение микроорганизмов,

жидкость за счет меньшей плотностиа очищенная вода по трубопроводу 22 и

(плотность этилового спирта околоканалу 36 выбрасывается в каверну.

810 кг/м3 ) всегда будет находитьсяКонтроль работы насоса 16 производитповерх уровня воды.10ся по наличию потока жидкости дзтчиВплавление пробоотборника в массивком 51 работы насоса. i

: льда производится до момента подъемаПо мере развития (углубления) каводы в кольцевом зазоре до уровня дат-верны трубка-удлинитель 29 выдвигаетчика 53. При срабатывании датчика 53ся из головки-нагревателя 26 и обеспробоотборник приподнимается от за- 15печивает забор воды с нижнего горизонбоя на 0,1 -г 0,2 м, нагреватель 46 ита каверны. Выдвижение трубки-удлинаружньш обогрев 2 отключаются. Про-нителя 29 производится автоматически

изводится формирование ледового паке-под воздействием давления воды. Вода

ра в кольцевом пространстве от насоса 17 по каналам 32 и 38 посПосле образования ледового пакера 20тупает в полость над верхним торцом

(контроль по времени) включается наг-трубки-удлинителя 29, которая по мереватель 46. Включается насос 9 и гид-ре углубления каверны под торцом горавлическая жидкость 8 из емкости 7ловки-награвателя 26 постепенно выцперекачивается по трубопроводу 19 ввигается из тела головки-нагревателя,

узел внедрения, выдвигая головку-наг- 25При этом освобождаются окна 42. Вода

реэатель 26 из корпуса 25. Происходитчерез окна 42, полость 44, окна 43, ..

внедрение головки-нагревателя 26 вполость 45 поступает в канал 39 и

чистый ледовый мае си в. Образующаяся призатем в канал 35 откуда насосом 16

плавлении вода по каналу 37, трубо- подается на отбор пробы в блок 13

проводу 20 через электроклапан 12 под-зофильтров. Такая схема забора воды из

нимается в бачок 10. Выдвижение голов-каверны повышает надежность пробоотки-нагревателя ограничивается упоромбора, так как обеспечивает достаточ54. При этом обеспечивается выход заный и необходимый объем опробируемонижяий торец корпуса 25 окон 30,34 вы-го материала (наплавленной воды). ходного отверстия канала 36 и жикле- ,,ров 33. Насос 9 выключается, нагрева-После окончания отбора пробы на-

тель 46 переводится на умеренный ре-сосы 16,17 и нагреватель 18 отключа-

жим работыэ включаются насосы 16,17ются, обратные клапаны 14 и 15 автои нагреватель 18.матически закрываются, герметизируя

Начинается одновременный процесс 40блок 13 фильтров. Включается наруж- размыва массива льда и отбора пробы.ный обогрев 2, повышается мощность Вода через окна 30 поступает по кана-нагревателя 46 - пробоотборник осво- лу 31, трубопроводу 23 в насос 17 ибождается от ледового пакера и под- выбрасывается им через нагревательнимается на поверхность. Здесь про- 18 по трубопроводу 24, каналу 32 че- 45изводится частичная разборка пробо- рез жиклеры 38 на массив льда, рас- отборника и снятие блока 13 фильтров плавляя его и формируя каверну. Конт-(с обратными клапанами 14 и 15) для роль температуры нагрева воды в наг-дальнейшего микробиологического ревателе 18 и регулировка режима ра-анализа пробы, осажденной на фильт- боты нагревателя 18 обеспечивается QQpax. датчиком-регулятором 50. Контроль работы насоса 17 производится по шли-Формула изобретения чию потока жидкости датчиком 52 работы насоса. Насос 17 работает наПробоотборник для отбора микроби- максимальных параметрах, обеспечива- 5gологических проб из льда непосредст- ющих эффективность размыва ледовоговенно в скважине, включающий цилинд- массива.рический корпус, установленные внут-

Отбор пробы производится путем за-ри него систему отбора проб, систебора через окна 34 образованной приму размыва с нагревателем, узел сте- .

рилизации, систему подачи с магистральными трубопроводами, электроотсек с блоком управления и кабельный замок, отличающийся тем, Что, с целью упрощения конструкции И повышения надежности его работы, Цилиндрический корпус снабжен закреп- енными на его нижнем торце и выполненным с отверстиями в крышке допоп- яительным корпусом с установленными |в них направляющими втулками, а система размыва с нагревателем выполне

на в виде расположенной с возможностью перемещения внутри дополнительного корпуса головки-нагревателя с внутренней полостью, жиклерами и каналами для соединенияччерез направляющие втулки с магистральными трубопроводами системы отбора проб, узла Ьте- рилизации и системы подачи, при этом головка-нагреватель снабжена установленной внутри ее полости трубкой-удлинителем для забора пробы с нижнего горизонта каверны.

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано, например, для получения проб из льда для последующих исследований, связанных с изучением различных горизонтов ледниковых покровов и требующих стерильности процесса отбора пробы. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы пробоотборника. Пробоотборник состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого установлены система отбора проб, система размыва с нагревателем, узел стерилизации, система подачи узла внедрения, электроотсек с блоком управления, и кабельного замка. В пробоотборнике узел внедрения выполнен в виде дополнительного корпуса, смонтированного на нижнем торце цилиндрического корпуса, и установленной в нем с возможностью перемещения головки-нагревателя с жиклерами, каналами сброса воды и бактерицидной жидкости, каналом забора воды системы размыва и каналом забора воды системы отбора пробы. Последний соединен с трубкой-удлинителем, расположенной в полости головки-нагревателя, верхняя часть которой соединена с каналом сброса воды из системы размыва. Головка-нагреватель через направляющие втулки соединена с магистральными трубопроводами систем размыва, отбора проб и стерилизации. 1 ил.