Компоновка кернорвателей Советский патент 1993 года по МПК E21B25/10 

седлом 9 и нижним торцом кожуха 4, превышает высоту конусного кольца 7. Это превышение определяет величину свободного хода 11 конусного кольца 7 и, соответственно, всего цангового кернорвателя 1. Длина цангового кернорвателя 1 такова, что расстояние между верхним торцом его хвостовика 8 и рычажками 12 рычажкового кернорвателя 2 меньше величины свободного хода 11 цангового кернорвателя. Наружный диаметр хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 меньше внутреннего диаметра обоймы 13 рычажкового кернорвателя 2, Более того, величина свободного хода 11 цангового кернорвателя превышает вместе взятые расстояние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 до рычажков 12 и длину рычажка 12 (от оси поворота до режущей кромки 14), но и высоту окна 16 обоймы 1, Пружины 16 стремятся держать рычажки 12 в горизонтальном положении. При подъеме рычажок 12 размещается в окне 15. 2 з.п. ф- лы, 2 ил.

Использование: бурение с отбором керна. Сущность изобретения: компоновка включает цанговый 1 и рычажковый 2 керно- рватели, установленные соответственно в Башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом. Кожух 4 сверху соединен с переходником 5. Цанговый кернорватель представляет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь 6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический хвостовик 8. Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3. Высота камеры 10, образованной конусным

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к кернозахватным буровым инструментам - компоновкам кернорвателей.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения путем улучшения качества керна и увеличения его выхода за счет совместного действия цангового и рычажкового кернорвателей, изоляции керна от контакта с рычажками во все время бурения до отрыва керна, предотвращение засорения окон обоймы частицами породы и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг.1 изображена компоновка кернорвателей в продольном разрезе; на фиг.2 - положение цангового кернорвателя и рычажков в процессе углубления скважины и движения компоновки вниз относительно керна,

Компоновка включает цанговый кернор- ватель 1 и рычажковый кернорватель 2, установленные соответственно в башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом. Кожух 4 сверху соединен с переходником 5, Цанговый кернорватель являет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь 6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический хвостовик 8, Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3, Высота камеры 10, образованной конусным седлом 9 и нижним тор- цем кожуха 4, превышает высоту конусного кольца. Это превышение определяет вели- .чину свободного хода 11 конусного кольца 7 и, соответственно, всего цангового кернорвателя 1. Длина цангового кернорвателя 1 такова, что расстояние между верхним тор- цем его хвостовика 8 и рычажками 12 рычажкового кернорвателя 2 меньше величины свободного хода 11 цангового кернорвателя. Наружный диаметр хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 меньше внутреннего диаметра обоймы 13 рычажкового кернорвателя 2. Более того, величина

свободного хода 11 цангового кернорвателя превышает не только вместе взятые расстояние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 до

рычажков 12 и длину рычажка 12 (от оси поворота до режущей кромки 14), но и вместе взятые расстояние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвателя 1 до рычажков 12 и высоту

окна 15 обоймы 13. Пружины 16 стремятся держать рычажки 12 в горизонтальном положении. При подъеме рычажок 12 размещается в окне 15 обоймы 13 рычажкового кернорвателя 2.

В процессе бурения работа компоновки кернорвателей протекает следующим образом. По мере углубления скважины вместе со всем бурильным инструментом опускается и компоновка кернорвателей, и керн продвигается внутрь нее. При этом благодаря тому, что внутренний диаметр цангового кернорвателя 1 всегда делается несколько меньшим, чем диаметр керна, он плотно охватывает керн и в результате приподнимается в своей камере 10 в башмаке 3 до упора верхним торцом конусного кольца 7 в нижний торец кожуха 4. Цилиндрический хвостовик 8, поднимаясь, как часть цангового кернорвателя 1, поднимает своим верхним

торцом рычажки 12, которые, поворачиваясь вокруг своих осей, занимают вертикальное положение. Возможность подъема хвостовика 8 до контакта с рычажками 12 определяется тем, что диаметр хвостовика 8

меньше внутреннего диаметра обоймы 13. При продвижении керна рычажки 12 не касаются его, что предохраняет керн от повреждения, улучшает его качество и способствует повышению его выхода. При

достаточной длине хвостовика 8 он полностью перекрывает не только рычажки 12, но и окна 15, предотвращая попадание в них отломков керна и других частиц, ксг.орые

могли бы препятствовать подъему, повороту рычажков. При отрыве керна компоновка кернорвателей поднимается. Цанговый кер- норватель 1, охватывающий керн, остается на месте, пока конусная поверхность коль- ца 7 не сядет в конусное седло 9 башмака 3, Тогда цанга 1 начнет сжиматься конусным седлом 9, прорезь 6 сузится и цанга 1 перекусит керн. Во время подъема компоновки хвостовик 8 остается со всем цанговым кернорвателем 1 на месте и, оказавшись ниже рычажков 12, освобождает их Подпру жиненные рычажки 12, поворачиваясь под действием пружин 16, врезаются в керн и, вернувшись в горизонтальное положение, перекрывают керноприемную полость, удерживая отобранный керн до подъёма на поверхность.

По предлагаемому техническому решению разработана компоновка кернорвате- лей для керна диаметром 80 мм.

Техническим преимуществом предлагаемой компоновки кернорвателей является предохранение керна от разрушения рычажками кернорвателя, как в начале буре- ния, когда они опущены, так и в процессе его, когда они подняты, за счет того, что рычажки изолированы от керна. Предотвращается засорение окон кернорвателя, препятствующее повороту рычажков. Кроме того, снижается трудоемкость изготовления компоновки.

Формул а изобретения 1. Компоновка кернорвателей, содер- жащая рычажковый кернорватель в виде обоймы с размещенными в ее окнах поворотными рычажками, имеющими режущие кромки, и цанговый кернорватель в виде конусного кольца с цилиндрическим хвостовиком, размещенного под рычажковым кернорвателем в камере, высота которой превышает высоту конусного кольца, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем улучшения качества керна и повышения его выхода за счет совместного действия цангового и рычажкового кернорвателей, изоляции керна от контакта с рычажками во все время бурения до отрыва керна, предотвращение засорения окон обоймы и снижения трудоемкости изготовления компоновки кернорвателей, разница высот камеры и конусного кольца превышает расстояние от торца цилиндрического хвостовика цангового кернорвателя до рычажков и внутренний диаметр обоймы рычажкового кернорвателя превышает наружный диаметр цилиндрического хвостовика цангового кернорвателя1.

Фи3.1