Боковой керноотборник Советский патент 1991 года по МПК E21B49/06 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора образцов горных пород из стенок скважины.

Целью изобретения является повышение выхода керна и эффективности отбора проб керна.

, На фиг. 1 показан боковой керноотборник в исходном положении, разрез; на фиг.2 - то же, в положении бурения.

Боковой керноотборник содержит корпус 1 с распорным механизмом в виде башмака 2 и взаимодействующей с ним эластичной оболочки 3. Корпус 1 имеет направляющее гнездо 4, в котором расположен колон-ковый бур 5 с узлом 6 вращения, кинематически связывающим бур 5 через шестерню 7 и карданный вал 8 с погружным

двигателем, например героторным, образованным статором 9 с винтовым полым ротором 10. Статор 9 подпружинен пружиной 11 и имеет радиальные каналы 12. Ротор 10 установлен на подшипнике 13. а в верхней части выполнен с седлом 14 под сбросовый клапан 15 и с отверстиями 16 для прохода промывочной жидкости,

Узел 6 вращения вместе с шестерней 17 закреплен подшипниками 18 в направляющем гнезде 4 с возможностью ограниченного продольного перемещения и выполнен в виде клапана в нагнетательном канале 19 для подачи промывочной жидкости в колонковый бур и удаления шлама. Внутри узла 6 вращения коаксиально колонковому буру 5 размещен гидроцилиндр 20 подачи с поршнем 21 на буре 5, при этом бур 5 кинематиО

а

со ю

чески связан с узлом вращения шпонкой 22 и зафиксирован стопорным кольцом 23.

Колонковый бур 5 на расположенном внутри корпуса конце выполнен с радиальными отводными каналами 24, имеющими клапанную манжету 25, закрывающую их с внешней стороны. На этом же конце бура имеется керноприемная часть в виде свободновисящего эластичного рукава 26 с заглушкой 27, при этом продольная ось ко- лонкового бура 5 ориентирована кверху под острым углом к продольной оси корпуса 1.

В исходном положении узел вращения прикреплен к корпусу 1 срезным штифтом 28 и перекрывает канал 19. Статор 9 установлен в промежуточной втулке 29 с каналом 30 для подачи жидкости в полость эластичной оболочки 3. Колонковый бур оснащен коронкой 31, защищенной пробкой 32 и кернорвателем 33.

Боковой керноотборник работает следующим образом.

Боковой керноотборник устанавливают над двигателем или долотом, при этом он свободно пропускает поток промывочной жидкости при бурении скважины. Возможно применение предлагаемого устройства на бурильных трубах в пробуренной скважине.

По окончании бурения снаряд с керно- отборником устанавливают в точке отбора керна, а в бурильные трубы бросают сбросовый клапан 15 и включают циркуляцию промывочной жидкости. От перепада давления статор 9 и ротор 10 перемещаются в промежуточной втулке 29 вниз и сжимают пружину 11. Каналы 30 и 12 совмещаются, промывочная жидкость раскрывает оболочку 3, которая выдвигает башмак 2. Корпус 1 башмаком 2 прижимается к противоположной стенке скважины стороной, где находится направляющее гнездо 4.

Промывочная жидкость начинает вращать ротор 10 в статоре 9. Вращение карданным валом 8 через шестерни 7 и 17 передается узлу 6 вращения, в результате чего.срезается штифт 28. Узел 6 отходит от гнезда 4, и промывочная жидкость начинает поступать через канал 19 к коронке 31. После срезания штифта 28 от центробежной силы стопорное кольцо 23 слетает с бура 5 и он под действием перепада давления на поршень 21 начинает перемещаться ваерх, создавая осевую нагрузку на коронку 31.

Вращением и подачей вверх бура 5 с коронкой 31 выбуривается из стенки скважины керн. При бурении промывочная жидкость через канал 19 поступает к коронке 31 и

проходит между керном и буром 5 к каналам 24. Через каналы 24, отжимая клапанную манжету 25, промывочная жидкость поступает в бурильные трубы. Шлам большим размером поступает в рукав 26. После перемещения поршня 21 в верхнее положение в гидроцилиндре 20 подачи углубление коронки 31 останавливается. Подача промывочной жидкости прекращается, эластичная оболочка 3 занимает прежнее положение и

башмак 2 входит в корпус 1.

Одновременно с прекращением промывки бурильные трубы опускаются, кернорвателем 33 керн отрывается. Оторванный керн перемещается вниз в рукав

26. Если керн остается в кернорвателе 33, то при следующем выбуривании он вытесняется в рукав новым керном.

После подъема устройства к следующей точке процесс повторяется.

Формула изобретения Боковой керноотборник, содержащий корпус с распорным механизмом и с направляющим гнездом,расположенный в направляющем гнезде колонковый бур, кинематически связанный с погружным двигателем узлом вращения и с гидроцилиндром подачи, нагнетательный канал для подачи промывочной жидкости в колонковый бур, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода керна и эффективности отбора проб керна, узел вращения колонкового бура закреплен в направляющем гнезде с возможностью ограниченного

продольного перемещения относительно гнезда и выполнен и виде клапана в нагнетательном канале, гидроцилиндр подачи установлен коаксиально колонковому буру в узле вращения, а колонковый бур выполнен

с радиальными отводными каналами на расположенном внутри корпуса конце, имеющими клапанную манжету, закрывающую их с внешней стороны, и с керноприемной частью в виде свободновисящего на расположенном внутри корпуса конце эластичного рукава, при этом продольная ось колонкового бура ориентирована кверху под острым углом к продольной оси корпуса.

fln.1

13 Я 1{ Н

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора образцов горных пород из стенок скважины. Целью изобретения является повышение выхода керна и эффективности отбора проб керна. Боковой керноотборник содержит корпус с распорным механизмом и направляющим гнездом, в котором расположен колонковый бур (КБ), кинематически связанный узлом вращения с погружным двигателем. Узел вращения подвижно закреплен в направляющем гнезде и выполнен в виде клапана в нагнетательном канале, по которому производится подача промывочной жидкости в КБ. Коаксиально КБ в узле вращения установлен гидроцилиндр подачи, а собственно КБ на расположенном внутри корпуса конце выполнен с радиальными отводными каналами, клапанной манжетой, закрывающей каналы с внешней стороны, и с керноприемным свободновисящим эластичным рукавом, при этом продольная ось КБ ориентирована кверху над острым углом к произвольной оси корпуса. 2 ил.

Я Фиг.2