Керногазонаборник Советский патент 1993 года по МПК E21B25/08 

(Л

С

Использование: бурение с отбором проб угля, пород и газа. Сущность изобретения; устройство содержит наружную трубу с ко: ронкой в нижней части и переходником для соединения с бурильными трубами в верхней части. В ней последовательно установлены газосборщик и керноприемник с приемной коронкой в нижней части. Герметизирующие узлы керноприемника и газосборника выполнены в виде подпружиненных цилиндрических штоков. Гидрозатвор выполнен в виде полузакрытого стакана с затвором, имеющим дебаланс. Отверстие для вытеснения промывочной жидкости из газосборника выполнено в цен- тральной части дебаланса. Затвор установлен на шток с возможностью свободного вращения, а его корпус выполнен из легкого полимерного материала. Дебаланс выполнен металлическим. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам бурения, и предназначено для отбора проб угля, пород и газа.

Целью изобретения является повышение качеств опробования.

На фиг. 1 приведен описываемый керно- газонаборник, общий вид; на фиг, 2 и 3 - газосборник и керноприемник в момент их рассоединения и перекрытия проходных каналов; на фиг, 4 - гидрозатвор; на фиг. 5 - затвор с дебалансом; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг 5.

Керногазонаборник содержит наружную трубку 1 с алмазной коронкой 2 с внут- ренней конусной поверхностью и расширителем 3 для колибровки диаметра скважины. К нему присоединяются спиральный переходник 4, выполняющий роль ротора винтового насоса. К верхней части наружной трубы присоединяется переходник 5 с вмонтированной шпонкой 6. предназначенной для удержания корпуса цанги 7 от проворачивания во, время бурения. В корпус цанги 7 помещают пружину 8 и шток 9 с поршнем 10 в верхней части, выполняющие роль блокираторов и не позволяющие самопроизвольному .отжатию цанги 11 и проскакиванию ее по гребенке 12. Пружина 8 удерживает блок 9 в верхнем рабочем положении. Переходник 13 служит для присоединения снаряда к бурильным трубам. Внутренняя компановка соединенных друг с другом керноприемника и газосборника посредством переходника 14 и шайб 15 устанавливается на подвесе и при бурении не вращается. Керноприемник состоит из трубы 16 с приемной коронкой с продольными разрезами 17 в нижней части и муфтой 18 для соединения с газосборником в верхней части. Внутри муфты установлен герметизирующий элемент, включающий шток 19 с эластичным уплотнением 20, пружину 21 и

00

о

Јw 00

пластичные кольца 22 и 23. Газосборник состоит из трубы 24 с ниппелем 25 для соединения с керноприемником в нижней части и цилиндром-переходником 26 для соединения с переходником 14 в верхней части. Внутри ниппеля установлен нижний герметизирующий узел газосборника, включающий шток 27, пружину 28, эластичные кольца 29. Внутри цилиндра-переходника

26 расположен верхний герметизирующий узел газосборника, состоящий из поршня 30 и эластичных колец 31. Поршень 30 и шток

27 соединены между собой штангой 32, через которую удаляется промывочная жидкость из газосборника. На штоке 27 установлен гидрозатвор. Он состоит из полузакрытого стакана 33, гайки 34 и затвора с дебалансом 35.

Керногазонаборник работает следующим образом.

Керногазонаборник опускается в скважину на бурильных трубах. В процессе отбора керна передача момента вращения от бурильныхтруб осуществляется через переходники 13 и 5 на трубу 1 и через спиральный переходник 4 и расширитель 3 на коронку 2. Промывочная жидкость при этом поступает через внутреннюю полость деталей 13; 10; 9, через отверстие в корпусе цанги 7 в межтрубное пространство и далее на забой и очищает его от выбуренного шлама. В процессе бурения керн, поступающий в керноприемник, вытесняет промывочную жидкость через боковые и внутренние отверстия в штоке 20, далее через отверстие в штоке 27 в трубу газосборника 24. Газ, выделяющейся из керна, поступает в газосборник тем же путем, По мере заполнения газосборника газом промывочная жидкость вытесняется по щели между штангой 32 и стаканом 33 в стакан, далее через отверстие в балансе затвора 35 по внутренней полости штанги 32 и поршня 30 через отверстие в цилиндре-переходнике 26 в межтрубное пространство. После того, как пройден интервал, соответствующий длине кернопри- емной трубы 16, бурение прекращают и с поверхности в колонну бурильных труб забрасывают стальной шарик, который после погружения садится в седло поршня 10. Включают насос подачи промывочной жидкости. Под действием гидравлического усилия поршень 10 со штангой 9 переместится вниз до упора в ботик корпуса цанги, позволяя при этом цанге 11 сжаться и переместиться по гребенке 12 вниз, перемещая при этом всю внутреннюю компановку До упора приемной коронки 17 с внутренней конусной поверхностью наружной коронки

2, которая заставляет нижнюю часть приемной коронки 17 сжаться за счет разрезов, При этом происходит захват керна. Извлеченный из скважины Керногазонаборник

разбирается в любом положении (как в вертикальном, так и в горизонтальном) без дополнительной герметизации газосборной трубы хомутом в месте выходного отверстия за счет того, что оставшаяся в стакане 33

промывочная жидкость перетекает отверстие в дебалансе затвора 35 и не позволяет газу выходить из газосборника. Отсоединив переходник 5 со связанной с ним внутренней компановкой от наружной трубы 1, на

приемную коронку 17 надевают предохранительный колпак и отсоединяют кернопри- емник от газосборника, По мере раскручивания штоков 20 и 27 под действием пружины 21 и 23 они перекрывают проходные отверстия. При этом полное перекрытие проходных отверстий происходит до полного отсоединения керноприем- ника от газосборника.

Преимущества предложения заключаются в повышении качества опробования. Выполнение герметизирующих клапанов в виде подпружиненного цилиндрического штока повышает надежность герметизации и делает Керногазонаборник простым в обращении, а выполнение гидрозатвора в виде полузакрытого стакана с затвором, снабженным дебалансом, позволяет располагать кер- ногазонаборник в любом положении после подъема его из скважины без дополнительной

герметизации газосборной трубы.

Формула изобретения

1, Керногазонаборник, содержащий наружную трубу с буровой коронкой в нижней части и переходником для соединения с бурильными трубами в верхней части, последовательно установленные в ней газосборник и керноприемник с приемной

коронкой в нижней части, герметизирую щие узлы керноприемника и газосборника и гидрозатвор для удаления промывочной жидкости из газосборника, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества

опробования путем улучшения герметизации, герметизирующие узлы керноприемника и газосборника выполнены в виде подпружиненных цилиндрических штоков, а гидрозатор - в виде полузакрытого стакана с затвором, имеющим дебаланс, при этом отверстие для вытеснения промывочной жидкости из газосборника выполнено в центральной части дебаланса, а затвор установлен на штоке с возможностью свободного вращения.

2, Керногазонаборник по п. 1, о т л и ч а ю ид и и с я тем, что, корпус затвора

выполнен из легкого полимерного материала, а дебаланс металлическим.

23%

22

Фиг.1

А

Фиг5

Фиг.6