Пробоотборник Советский патент 1990 года по МПК E21B25/18 

гидроударник (ГУ) 5 , На внешней поверхности ГУ 5 установлен поршень 16 в виде кольцевого уплотнения. В нижней части ГУ 5 снабжен клинозахпат- ным механизмом с клиньями 17, периодически взаимодействующими с внутренними стенками КТ 4„ Подпоршневая полость ГУ 5 сообщена с всасывающим каналом 14 насоса обратной промывки, а надпоршневая - с нагнетательным -каналом 15 последнего,, Во время спуска на дно и бурения ГУ 5 удерживает

ся в КТ 4 с помощью клиньев 17 и упругой связи 10 с траверсой 3„ При , ударе ГУ 5, направленным вниз, клинья 17 увлекают КТ 4 в скважину При ударе вверх клинья 7 проскальзывают относительно стенок КТ 4 и она остается на месте По окончании бурения натягивают грузовой канат 19, извлекают КТ 4 с пробой грунта из скважины и поднимают пробоотборник на поверхность,, 1 ил.

Изобретение относится к технике бурения подводных скважин и отбора проб в рыхлых донных отложениях, в частности, в условиях мелководья. Цель изобретения - повысить эффективность пробоотборника в работе на мелководье. Пробоотборник содержит опору 1 с направляющими (Н) 2, соединенными вверху траверсой 3. Керноприемная труба (КТ) 4 установлена в Н 2 на каретках 7, к которым прикреплен грузовой канат 19. Внутри КТ 4 размещен с возможностью осевого перемещения гидроударник (ГУ) 5. На внешней поверхности ГУ 5 установлен поршень 16 в виде кольцевого уплотнения. В нижней части ГУ 5 снабжен клинозахватным механизмом с клиньями 17, периодически взаимодействующими с внутренними стенками КТ 4. Подпоршневая полость ГУ 5 сообщена с всасывающим каналом 14 насоса обратной промывки, а надпоршневая - с нагнетательным каналом 15 последнего. Во время спуска на дно и бурения ГУ 5 удерживается в КТ 4 с помощью клиньев 17 и упругой связи 10 с траверсой 3. При ударе ГУ 5, направленном вниз, клинья 17 увлекают КТ 4 в скважину. При ударе вверх клинья 17 проскальзывают относительно стенок КТ 4 и она остается на месте. По окончании бурения натягивают грузовой канат 19, извлекают КТ 4 с пробой грунта из скважины и поднимают пробоотборник на поверхность. 1 ил.

Изобретение относится к технике бурения подводных скважин и отбора проб, в рыхлых донных отложениях в частности в условиях мелководья

Цель изобретения - повышение эффективности работы на мелководье

На чертеже изображено устройство в исходном положении на дне эквато- рии, общий вид,,

В состав пробоотборника входят опорная плита I с направляющими 2 и траверсой 3, керноприемная труба 4 и гидроударник 5, установленный с с возможностью осевого перемещения внутри керноприемиой трубы 4 в нижней части последней. На направляющих 2 установлены ограничитель 6 п каретки 7, на которых закреплен переходник 8, соединенный с верхней частью керноприемной трубы 4, Гидроударник 5 связан с траверсой 3 посредством упругого элемента - пружины 9 и гибкой связи 10. В нижней части гидроударника 5 установлен насос обратной промывки, состоящий из поршня 11 связанного с бойком (не показан) гидроудар пика, впускного 12 и выпускного 13 клапанов, а также всасывающего 14 и нагнетательного 15 каналов. Гидроударник 5 снабжен поршнем 16, выполненным в виде кольцевого уплотнения и делящим кёрноприемную трубу 4 на две полости, причем всасывающий канал 14 связан с подпоршневой полостью, а нагнетательный канал 15 - с надпоршневой .полостью. В нижней части гидроударника-5 под поршнем 16 установлен клинозахватный механизм 17 с пружинами 180 Груэ.овой канат 19 соединен с каретками 7.

Пробоотборник работает следующим образом

0

5

0

5

0

5

0

5

На дно водоема пробоотборник опускают на грузовом канате 19, где он устанавливается на опорную плиту 1. Так как гидроударник 5 помещен в нижней части керноприемной трубы 4, то центр тяжести пробоотборника значительно смещен вниз, что придает ему дополнительную устойчивость. При натянутом грузовом канате 19 каретки 7 упираются в ограничители 6 на- направляющих 2 и керноприемная труба 4 находится в крайнем верхнем положении. После ослабления каната 19 включается гидроудариик 5. При ударе гидроударника 5 вниз он, взаимодействуя с керноприемной трубой 4 клиньями 17, перемещает ее, внедряя в грунт. При этом пружина 9, связанная одним концом с гидроударником 5, а другим через гибкую связь 10 - с траверсой 3, растягивается. При ударе вверх гидроударник 5 за счет энергии удара и растянутой пружины 9 возвращается в исходное положение, свободно перемещаясь вверх относительно керноприемной трубы 40 В этом случае клинья 17, удерживаемые в крайнем верхнем положении пружинами 18, проскальзывают по внутренней поверхности керноприемной трубы 4. При перемещении гидроударника 5 Вверх поршень 16 создает в подпоршневой полости разрежение, которое способствует движению воды из скважины в керноприемную трубу 4, в которой возникает обратная циркуляция жидкости.

Кроме того, поскольку насос гидроударника 5 постоянно находится внизу почти у уровня Дна, то он всегда будет заглублен под уровень воды (по крайней мере при глубинах водоема, больших 0,5-1 м)о Таким образом, в

515

процессе работы гидроударника 5, когда поршень I1 будет двигаться вверх, жидкость из-под поршневой по- лости керноприемно-й трубы 4 поступает под него всасывающий канал 14 и впускной клапан 12. При ходе поршня 1 вниз жидкость через выпускной клапан 13 и нагнетательный канал 15 вытесняется в надпоршневую полость кернопри- емной трубы 4. Таким образом, в кер- ноприемной трубе 4 возникает дополнительная обратная циркуляция жидкости. Суммарный поток жидкости в кернопри- емной трубе 4, обусловленный движением поршня 16 и работой насоса гидроударника 5, снижает силы трения керна о стенки керноприемной трубы, препятствуя возникновению свайного эффекта, что позволяет повысить глубину опробования.

При заглублении керноприемной трубы 4 в грунт каретки 7 перемещаются по направляющим 2 По окончании рейса, когда поршень 16 упрется в высту- пы переходника 8, гидроударник 5 выключается, грузовой канат 19 натягивается, перемещая каретки 7 по направляющим 2 вверх, и извлекает связанную с ними керноприемную трубу 4 из скважины.

После подъема пробоотборника на борт судна низ керноприемника трубы 4 выводится из опорной плиты 1. Натяжение каната 19 ослабляют, трубу 4 с переходником 8 поворачивают в каретках 7, а колонковый набор с гидроударником 5 переводится в горизонтальное положение у палуби судна, после чего керноприемная труба 4 отсоединяется от переходника 8 для извлечения и- нее керна. Затем клинья 17 переводят в крайнее нижнее положение и закреп-- ляют при помощи фиксаторов (не показаны). В качестве фиксаторов могут служить, например, прутья, вставляемые в сверления, выполненные в клиньях 17 и гидроударнике 5 параллельно продольной оси гидроударника. Да

1

006

лее керноприемную трубу 4, керн из которой уже извлечен, соединяют с переходником 8 и натягивают грузовой канат 19, переводя колонковый набор в наклонное положение. При этом гидроударник 5 под действием собственного веса опускается в нижнюю часть керноприемной трубы 4. Клинья 17 препятствуют движению гидроударника, поскольку, находять в крайнем нижнем положении, они не взаимодействуют с керноприемной трубой 4. После установки гидроударника 5 в нижней части трубы 4 фиксаторы перемещаются в верхнее положение под действием пружины 18„ Предлагаемый пробоотборник готов к дальнейшей работе

20 Фор мула изобретения

5

Пробоотборник, содержащий опору с направляющими, соединенными вверху траверсой, керноприемную трубу, установленную на каретках, направляющих грузовой канат, закрепленный к кареткам, и гидроударник с насосом обратной промывки, всасывающий и нагнетательный каналы которого сообщены с внешней средой, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы на мелководье, он снабжен клинозахватным механизмом, закрепленным к гидроударнику, и поршнем в виде кольцевого уплотнения на внешней поверхности гидроударник:, причем траверса жестко закреплена к направляющим, гидроударник закреплен на упругой связи к траверсе и установлен внутри кернрпрнемной трубы с возможностью осевого перемещения и периодического взаимодействия с ее внутренними стенками посредством клинозахватного механизма, при этом подпоршневая полость связана с всасывающим каналом насоса обратной промывки, а надпоршневая полость сообщена с нагнетательным каналом этого насоса.

0

5

0

5