Кернорватель Советский патент 1993 года по МПК E21B25/10 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для захвата и извлечения керна.

Цель изобретения - полное перекрытие рычажками полости корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что в кернорвателе, содержащем корпус и смонтированные на валиках поворотные рычажки с треугольными лопатками, угол V при) вершине рычажка и угол f между плоскостью рычажка и плоскостью, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвзтеля, связаны зависимостью

1

cos V cos(f)VL

jT+tfflV

.;-., cos2,

где z - число рычажков в кернорвателе, а длина L рычажка от центральной оси кернорвателя до наружной поверхности корпуRса равна L v,y и размер Н от

СО S ( Т I .. ;.. .

центральной оси кернорвателя до оси пово R -- К ... -..:.

рота рычажка равен Н --т , где R : . . CO-S T/

расстояние в плоскости/проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, между осью кернорвателя и осью валика; К - размер в этой плоскости- от наружной поверхности корпуса до оси валика, причем радиус г образующей затылка хвостовика в плоскости очей рычажков равен радиусу образующей корпуса, а угол W между плоскостью рычажка и образующей затылка его хвостовика равен углу между плоскостью рычажка и образующей корпуса и составляет W 90° - V.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное техническое решение отличается тем, что угол V при вершине рычажка и угол f между плоскостью рычажка и плоскостью, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, связаны зависимостью

cos V:

1

cos (f)VI

rns2 r360j

v 2 z

+ tg2 (f)

где z - число рычажков в кернорвателе, а также тем, что длина L рычажка от центральной оси кернорвателя до наружной поверхR

ности корпуса равна L nri ff, а размер Н

cos (f) рычажка от центральной оси кернорвателя

0

5

0

5

до оси поворота рычажка равен Н - ---те-,

COS ( Т1

где R - расстояние в плоскости, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, между осью кернорвателя и осью валика; К - размер в этой плоскости от наружной поверхности корпуса до оси валика, причем радиус г образующей затылка хвостовика в плоскости осей рычажков равен радиусу образующей корпуса, а угол W между плоскостью рычажка и образующей затылка до его хвостовика равен углу между плоскостью рычажка и рбра зующей корпуса и составляет W 90°-V.

Отличительный признак заявленного технического решения, заключающийся в том, что угол V при вершине рычажка и угол f между плоскостью рычажка и плоскостью, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, связаны зависимостьюV- ..-..:

cos V -- -------:- ... - ; ) . C°S(f)(f)

(fr) -

где z - число рычажков в кернорвателе, опт ределяет угол при вершине лопатки, при котором лопатки, находящиеся под одинаковым углом к горизонтали, соприкасаются своими боковыми сторонами и полностью перекрывают полость корпуса. Приведенная закономерность верна при любом угле f между горизонтальной плоскостью и пло- скостью рычажка и при любом числе рычажков z. Это дает возможность создать простой и надежный инструмент, позволяющий обеспечить отбор керна с сохранением забойных характеристик.

Отличительный признак заявленного технического решения, заключающийся в том, что длина L рычажка от центральной

оси кернорвателя до наружной поверхности

Р корпуса равна L --ж , а размер Н ры

0

5

чажка от центральной оси кернорвателя до

р и оси поворота рычажка равен Н , где

Оо У

R - расстояние плоскости, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, между осью кернорвателя и осью валика, К - размер от наружной поверхности корпуса до оси валика, причем радиус г образующей затылка хвостовика в плоскости осей рычажков равен радиусу образующей корпуса, а угол W между плоскостью рычажка и образующей затылка его хвостовика равен углу между плоскостью рычажка и образующей корпуса

и составляет W .90°-f, позволяет определить оптимальные размеры рычажка и установить радиус затылка хвостовика и угол между затылком и центральной линией рычажка, обеспечивающие смыкание рычажков и полное перекрытие полости корпуса кернорвателя.

На фиг. 1 показан общий вид кернорвателя в продольном разрезе; на фиг, 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - рычажок в аксонометрии.

Кернорватель содержит корпус 1 с окнами 2 с перемычками 3 между ними и рычажки 4. В окнах 2 размещены лопатки 5 рычажков 4. Рычажки 4 могут поворачиваться на валиках 6, размещенных в отверстиях 7 и 8 соответственно в рычажках 4 и пере мычкахЗ. Рычажки 4 соприкасаются своими боковыми гранями 9, полностью, без зазоров перекрывая полость корпуса 1, Это обеспечивается1 выполнением значений углов V при вершине рычажка, угла W между лопаткой 5 рычажка и его затылком 10, радиуса г затылка 10, полной длины L рычажка 3 и его длины L до оси поворота в соответствии с приведенными выше и в формуле изобретения, зависимостями, при любых значениях угла f наклона рычажка, число z рычажков и радиуса R корпуса кернорвателя. Корпус 1 с рычажками 3 и валиками 6 заключен в кожух 11.

В работе поступающий в кернорватель керн входите полость корпуса 1 и поднимает рычажки 3, которые, поворачиваясь вокруг осей валиков 6, занимают положение, близкое к вертикальному. При подъеме рва- теля, для отрыва керна, рычажки 3 врезаются в него и поворачиваются до упора своим затылком 10 в кожух 11. При этом рычажки окажутся под принятым углом W и их боковые грани сойдутся без зазоров, обеспечивая полное перекрытие керноприемной полости корпуса 1 кернорвателя.

По предлагаемому техническому решению разработан кернорватель для керна диаметром 80 мм.

Техническим преимуществом предлагаемого кернорвателя является обеспечение полного перекрытия керноприемной полости корпуса кернорвателя, что позволяет создать инструмент, отбирающий керн, сохраняющий забойные характеристики породы. Это, естественно, обеспечивает также пол- 5 ное сохранение керна, вошедшего в кернорватель.

...- Общественно-полезным преимуществом предлагаемого технического решения является улучшение освещения разреза и 0 изучения недр земли, сокращение сроков разведки и освоения новых месторождений.

Формула изобретения 1. Кернорватель, содержащий корпус и смонтированные на валиках поворотные 5 рычажки с треугольными лопатками, отли- чающийся тем, что, с целью полного перекрытия рычажками полости корпуса, угол V при вершине рычажка и угол f между плоскостью рычажка и плоскостью, прохо- 0 дящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, связаны зависимостью

1

Cos V

cos (f)vL

r+VCO

;..;cos Cff)

2. Кернорватель по п. 1, отличающийся тем, что длина L рычажка от центральной оси кернорвателя до наружной

R поверхности корпуса равна L --тгт , а

.... . . COS IТI

размер Н рычажка от центральной оси кернорвателя до оси поворота рычажка равен

u R -К

Н гл 1 причем радиус г образующей

COS I .

затылка хвостовика в плоскости осей рычажков равен радиусу образующей корпуса, а угол W между плоскостью рычажка и образующей затылка его хвостовика равен углу между плоскостью рычажка и образующей корпуса и составляет W 90°-V, где R - расстояние в плоскости, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной

оси кернорвателя, между осью кернорвателя и осью валика. К - размер от наружной поверхности корпуса до оси валика, Z - число рычажков в кернорвателе.

фг/г.2 г ;

Использование: захват и извлечение кер- нй. Сущность изобретения: кернорватель содержит корпус с окнами и перемычками 3 между ними и рычажки 4 с треугольными лопатками 5, размещенный в окнах. Рычажки 4 могут поворачиваться на валиках 6, размещенных в отверстиях 7 и 8 соответственно в рычажках 4 и перемычках 3. Рычажки 4 соприкасаются своими боковыми гранями 9, полйостьго без зазоров, перекрывая полость корпуса. Этр рбэспечивает- i ся тем что угол у ;при вершине рычажка и угол f между плоёкрстью рычажка и плоскостью, проходящей через оси валиков перпендикулярно продольной оси кернорвателя, евязань заййсимрет ю, ггри- веденнрй в описании изобретения. 1 д.п. ф-лы, 3 ил.