Устройство скважинной пенетрации и пробоотбора Советский патент 1993 года по МПК E21B25/18 E21B49/02 

Изобретение относится к техническим средствам исследования свойств грунтов в скважинах и предназначено для инженер- . но-гёологических изысканий на суше и морском шельфе.

Известно устройство скважинной пе- нетрации и пробоотбора, включающее анкерный механизм, гидроцилиндр, зонд, систему подвода рабочей жидкости к гидроцилиндру, захват, выполненный в виде плашек. Данное техническое решение относится к установкам циклического действия.

Недостатком этого устройства является возможность проскальзывания механизма захвата по гладкой штанге при рабочем ходе, что снижает возможности работы.

Наиболее близким к заявляемому решению является устройство скважинной пе- нетрации и пробоотбора. Особенностью его конструкции является то. что внутренняя полость поршня сообщена с внутренней полостью гидроцилиндра и снабжена дополнительным коаксиальным поршнем для начального зэхима штанги. Однако и

данная конструкция не исключает возможность проскальзывания механизма захвата относительно штанги.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет обеспечения циклической подачи штанги без проскальзывания механизма захвата штанги с обеспечением одновременного измерения глубины зондирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве скважинной пенетрации и пробоотбора, содержащем анкерный механизм, штангу, гидроцилиндр с размещенным в нем механизмом захвата штанги и штангодержэтель, механизм захвата и штангодержатель выполнены в виде двух подпружиненных защелок со скосами в верхней части, одна из которых расположена на штоке поршня гидроцилиндра, а другая на гидроцилиндре выше поршня, а штанга выполнена с кольцевыми канавками со скосами/соответствующими скосам подпружиненных защелок, при этом шаг кольцевых канавок равен рабочему ходу

со С

X 00 00

к о

СА

поршня, а расстояние между защелками крятно шагу кольцевых канавок.

На чертеже показано предлагаемое устройство в статическом (исходном) положении.

Устройство включает в себя гидроцилиндр 1 с полым поршнем 2 и двусторонним штоком 3, анкерный механизм 4, зонд 5 и штангу 6. Устройство подвешивается на стропе 7, закрепленном на анкерном механизме 4. На штоке 3 установлена подпружиненная защелка 8 захвата, а на корпусе гидроцилиндра 1 -защелка 9 штангодержа- теля. Защелки 8, 9 сверху имеют скосы, которые прилегают к верхним скосам канавок штанги 6. Гидроцилиндр 1 снабжен штуцерами 10 и 11 подачи жидкости в верхнюю и нижнюю полости. Анкерный механизм 4, фиксирующий корпус в скважине, может иметь различную конструкцию. На чертеже показан анкерный механизм, фиксирующий корпус устройства в обсадной трубе 12 при помощи защелок и проточки в стенке трубы.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства в скважину и фиксации его- в трубе в верхнюю полость гмдроцилиндра 1 через штуцер 10 подается рабочая жидкость от гидростанции, размещенной на судне, а нижняя полость через штуцер 11 соединяется со сливом, Поршень 2 со штоками 3 опускается перемещая штангу 6 при помощи защелки 8, упираю- щейся в прямую нижнюю стенку канавки штанги, защелка 9 штангодержателя при этом выходит из канавки благодаря скосам и затем скользит по штанге 6. Зонд 5 вдавливается в грунт. Когда поршень 2 дойдет до упора в конце рабочего хода, защелка 9 штангодержателя. попадает о следующую канавку штанги 6. Гидрораспределитель в этот момент переключит подачу жидкости в нижнюю полость гидроцилиьдра через штуцер 11, а верхнюю соединит со сливом. Пор. шень 2 начинает подъем, при этом защепка

9 штангодержателя удерживает штангу, а

защелка 8 захвата выходит из канавки штанги и скользит по штанге. Когда закончится обратный ход поршня упором в верхнюю крышку гидроцилиндра, защелка 8 захвата попадает в следующую канавку штанги, а гидрораспределитель переключит подачу

жидкости, после чего цикл повторится.

После окончания вдавливания устройство поднимается на поверхность при помощи стропа 7, соединенного с тросом лебедки на судне, при этом вначале корпус

поднимается по штанге 6 (защелка 8 и 9 скользят по штанге) до упора на верхнем конце штанги, а затем происходит извлечение штанги и зонда из грунта.

20

Формула изобретения

Устройство скважинной пенетрации и пробоотбора, содержащее анкерный механизм, штангу, гидроцилиндр с размещенным на нем механизмом захвата штанги и штангодержатель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения циклической подачи штанги без проскальзывания

механизма захвата штанги с обеспечением одновременного измерения глубины зондирования, механизм зэхвата щтанги и штангодержатель выполнены в виде двух подпружиненных защелок со скосами в верхней части, одна из которых расположена на штоке поршня гидроцилиндра, а другая - на гидроцилиндре выше поршня, а штанга вы полнена с кольцевыми канавками со скосами, соответствующими скосам

подпружиненных защелок, при этом шаг кольцевых канавок равен рабочему ходу поршня, а расстояние между защелками кратно шагу кольцевых канавок.

Использование: для исследования свойств грунтов в скважине, предназначено для инженерно-геологических изысканий на суше и морском шельфе, позволяет повысить надежность работы за счет обеспечения циклической подачи штанги без проскальзывания механизма захвата штанги. Сущность изобретения: штанга выполнена с кольцевыми канавками, а механизм захвата на штоке и штангодержатель на корпусе выполнены в виде подпружиненных односторонних защелок. 1 ил.