ГРУНТОНОС Советский патент 1974 года по МПК G01N1/16 E02D1/04 E21B49/02 

1

Изобретение относится к устройствам для отбора образцов грунта из стенок буровой скважины.

Известны грунтоносы для отбора образцов грунта из стенок буровой скважины, включающие корпус и установленные в его гнездах грунтозаборные гильзы и поршень. Однако известные грунтоносы отличаются низкой точностью привязки отобранных образцов ио глубине и допускают потерю образцов при подъеме грунтоноса из скважины.

С целью устранения возможности потери проб при подъеме грунтоноса из скважины в предлагаемом грунтоносе каждая грунтозаборная гильза закреплена в гнезде на валике, расположенном эксцентрично относительно оси корпуса и выполненном с секторообразными выступами по торцам, причем секторообразные выступы верхнего торца каждого валика смещены относительно выступов нижнего торца каждого валика, а на поршне закреплен клин, взаимодействующий с верхней грунтозаборной гильзой.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый грунтонос в двух проекциях; на фиг. 3-сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг. 2.

Грунтонос состоит из цилиндрического стального корпуса 1, в поперечных гнездах которого размещены грунтозаборные гильзы 2,

Верхняя часть корпуса заканчивается цилиндром 3, с помощью которого посредством резьбы корпус соединяется с переходом бурильных труб (на чертеже не показаны). В цилиндре 3 размещен поршень 4, соединенный с клином 5. Поршень 4 с клином 5 удерживаются в верхнем положении пружиной 6.

Каждая грунтозаборная гильза 2 посажена на отдельный валик 7 и застопорена на нем винтом 8.

Валики 7 на торцах имеют секторообразные выступы с углом 80°. Выступ 9 нижнего торца валика смещен относительно выступа 10 верхнего торца также на 80°, и границы их лежат в одной плоскости продольного сечения валика.

С помощью секторообразных выступов смежные валики входят в зацепление. Стыки смежных валиков закрыты скобами 11.

Механический грунтонос опускают в скважину на бурильных трубах.

По достижении заданной глубины грунтонос приводится во вращение при мипимальных оборотах шпинделя бурового станка (2 об/сек). Затем включают насос.

Под давлением промывочной жидкости поршень 4, преодолевая сопротивление пружины 6, перемещается вместе с клином 5 вниз. Клин 5 своей рабочей поверхностью выдавливает первую верхнюю грунтозаборную гильзу 2 из поперечного гнезда корпуса 1. Так как диаметр корпуса грунтоцоса близок к диаметру скважины, выведенная грунтозаборная гильза 2 задирается наружным краем режущей кромки за стенку скважины.

При дальнейшем повороте корпуса грунтоноса вокруг своей оси грунтозаборная гильза 2 внедряется в породу, отбирает образец, при этом она разворачивается вместе с валиком 7 относительно корпуса 1 в сторону, обратную вращению грунтоноса, и входит в свое гнездо с другой стороны (показано на фиг. 3 пунктиром). При таком размещении грунтозтборной гильзы после отбора образца торец ге оказывается прикрытым уступом гнезда 12, по исключает потерю образца при работе последующих грунтозаборных гильз и подъеме грунтоноса на поверхность.

Максимальная глубина внедрения грунтозаборной гильзы 2 в породу достигается при развороте ее относительно корпуса 1 на 135° от исходного положения, далее нагрузка на гильзу падает.

При развороте грунтозаборной гильзы 2 Влесте с валиком 7 на 200° валик своим секторообразным выступом 9 нижнего торца входит в зацепление с выступом 10 верхнего торца второго валика, разворачивает его и выводит из паза до упора в стенку скважины

вторую грунтозаборнук) гидьду. Далее цикл отбора пробы повторяется, но ведущим становится вторая грунтозаборная гильза, затем третья и т. д.

После отбора образцов грунтонос поднимают на поверхность, и грунтозаборные гильзы освобождают от породы.

Для повторного отбора образцов необходимо по одной, начиная снизу, развернуть грунтозаборные гильзы в исходное положение.

Предмет изо:бретения

Грунтонос для отбора образцов грунта из стенок буровой скважины, включающий корпус и установленные в его гнездах грунтозаборные гильзы и поршень, отличающийс я теМ;, что, с целью устранения возможности потери проб при подъеме грунтоноса из скважины, каждая грунтозаборная гильза закреплена в гнезде па валике, расположенном эксцентрично относительно оси корпуса и выполненном с секторообразными выступами по торцам, причем секторообразные выступы верхнего торца каждого валика смещены относительно выступов торца каждого валика, а на поршне закреплен клин, взаимодействующий с верхней грунтозаборной гильзой.

Фиг 1

Фиг. 2