Устройство для отбора керна большого диаметра Советский патент 1990 года по МПК E21B25/00 E21B7/24 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для отбора керна при бурении скважин большого диаметра.

Цель изобретения - повышение надежности отделения керна.

На фиг,1 изображен общий вид устройства для отбора керна большого диаметра; на фиг,2 вид А на фиг01; на фиг.З - узел I на фиг.2; на

фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг«5 - вид В на фиг.З.

Устройство для отбора керна большого диаметра состоит из корпуса 1 с полостью для приема керна, в нижней части которого устроены ниши 2, в которых шарнирно закреплены с возможностью поворота в плоскости подреза керна подрезные резцы 3, армированные твердым сплавом 4 и поджатые упругими пружинами 5, выполняющими функцию приводного элемента, обеспечивающего поворот резцов,

В подрезных резцах 3 имеются отверстия 6, в которые входят подпружиненные, тяги для фиксации резцой, движущиеся по направляющим 8 и кинематически связанные посредством коромысла 9 с деталью 10, размещенной в полости корпуса с возможностью взаимодействия с керном,

В верхней части корпуса 1 в полости установлен кернолом в виде подпружиненного ролика 11 с упругим покрытием.

Подрезные резцы 3, расположенные со стороны, противоположной положению кернолома, имеют клиновидные пазы 12, поверхность которых образует клин 13. Резцы с клиновидными пазами охвачены обоймами 14 так, что упругие клиновидные пластины 15 обойм 14 входят в клиновидные пазы 12, Для ограничения перемещения обойм 14 при подрезе керна обоймы 14 имеют выступы 16, выступающие за пределы проточки, образующейся при подрезке керна подрезными резцами 3 и ограничивающие смещение обойм,

Подрезные резцы 3 и обоймы 14 поворачиваются вокруг оси 17,

Устройство для отбора керна большого диаметра работает следующим образом,

В процессе бурения скважин кольцевым забоем подрезные резцы 3 и мы 14 находятся в нишах 2 и зафиксированы в этом положении подпружиненными тягами 7, Образовавшийся керн заполняет керноприемную полость корпуса 1, При достижении заданной длины, керн своей свободной торцовой поверхностью приходит в соприкосновение с подпружиненным роликом i8, име щим упругое покрытие, и с деталью 10 и перемещает ее вверх, одновременно подавая сигнал через известные устро ств а автоматики на отключение осевой подачи, инструмента и изменение угловой скорости вращения самого инструмента до необходимых при подрезке ке на значений,

Перемещаясь вверх, деталь 10 посредством коромысла 9 поднимает подпружиненные тяги 7, которые выходят из отверстия 6 подрезных резцов 3 и, тем самым освобождают эти резцы. За счет действия пружины 5 подрезные

резцы 3, армированные твердым сплавом 4, поджимаются к керну и начинают его подрезать, образуя кольцевую проточку. Процесс резания сопровождается очисткой этой проточки от шлама путем обдува ее сжаэтгм воздухом или другим агентом, используемым для очистки скважины от продуктов

бурения,

По мере углубления проточки, высота которой больше, чем толщина подрезных резцов 3 и охватывающих их обойм 14, в нее будут постепенно

5 заходить подрезные резцы 3 и охватывающие их обоймы 14,

После того, как обоймы 14, охватывающие подрезные резцы 3, войдут в проточку на заданную глубину, вы-

Q ступы 16 обойм 14 упрутся в керн и будут препятствовать дальнейшему перемещению обойм 14, В то же время подрезные резцы 3 под действием пружины 5 будут продолжать подрезку

5 керна, продвигаясь вперёд, а обоймы 14 остаются неподвижными. При этом упругие клиновидные пластины 15 обойм 14 перемещаются по клиновидным пазам 12 и клин 13 раздвигает упру-

Q гие клиновидные пластины 15 в направ лении, перпендикулярном плоскости ре зания, В результате пара сил от расклинивания обоймами проточки и действия подпружиненного ролика 1I с упругим покрытием, расположенного с противоположной от них стороны, создает изгибающий момент, приводящий к отрыву керна, поичем керн подрезается только частично,

0

После подъема снаряда из скважин

подрезные резцы 3 устанавливаются на прежнее место в нишах 2 и фиксируются подпружиненными тягами 7, а л с керн свободно выходит из корпуса.

Формула изобретения

Устройство для отбора керна большого диаметра, содержащее корпус с полостью для приема керна, подрезные резцы, закрепленные шарнирно на корпусе с возможностью поворота в плоскости подреза керна, приводные элементы, обеспечивающие поворот резцов и тяги для фиксации резцов, кинематически связанные с деталью, размещенной в полости корпуса с возможностью взаимодействия с керном, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения надежности отделения керна, оно снабжено керноломом в виде подпружиненного ролика с упругим покрытием и обоймами с упругими кли- невидными пластинами, и ограничивающими смещение обойм выступами, охва57)2036

тывающими резцы, расположенные со стороны противоположной положению кернолома, при этом резцы выполнены с клиновидными пазами, поверхность которых сопряжена с клиновидными пластинами, а приводной элемент выполнен в виде пружины.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения скважин с отбором керна. Цель - повышение надежности отделения керна. Устройство содержит корпус 1 с полостью для приема керна, подрезные резцы 3, закрепленные шарнирно на корпусе 1 с возможностью поворота в плоскости подреза керна, приводные элементы, обеспечивающие поворот резцов 3, и тяги для фиксации резцов 3, кинематически связанные с деталью 10. Последняя размещена в полости корпуса 1 с возможностью взаимодействия с керном. Устройство также имеет кернолом в виде подпружиненного ролика с упругим покрытием и обоймами 14 с упругими клиновидными пластинами 15 и ограничивающими смещение обойм 14 выступами 16, охватывающими резцы 3. Последние расположены со стороны, противоположной положению кернолома. Резцы 3 выполнены с клиновидными пазами, поверхность которых сопряжена с клиновидными пластинами 15. Приводной элемент выполнен в виде пружины 5. После входа обойм 14 в проточку на заданную глубину выступы 16 упираются в керн и препятствуют дальнейшему перемещению обойм 14. В то же время резцы 3 под действием пружины 5 продолжают подрезку керна, продвигаясь вперед, а обоймы остаются неподвижными. При этом пластины 15 перемещаются по клиновидным пазам и раздвигаются в направлении, перпендикулярном плоскости резания. 5 ил.

//

ФиеА

Фт.5