Боковой сверлящий керноотборник на кабеле Советский патент 1978 года по МПК E21B49/06 

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и предназначено для отбора образцов породы из стенок необсаженных скважин, бурящихся на нефть, газ и другие полезные ископаемые. Известен боковой сверлящий керноотборник на кабеле, включеиощий корпус, силовой привод и керноприемн1 трубу с коронкой ij . Недостатком этого устройства явля ется ограниченность длины отбираемого керна, которая составляет боковины диаметра прибора. Известен также боковой сверлящий керноотборник на кабеле, включающий корпус, силовой привод с трансмиссией, KepHonpneMHiTO трубу с буровой коронкой, расположенную в направляиицем кожухе и механизм подачи керноприемной трубы 2. Этим керНоотбрр ником керн выбуривается под углом к стенке скважины. Недостатком такого керноотборника является то, что он предполагает воз можность изменения давления на буровую коронку предварительным изменением веса силового привода с помощью дополнительных грузов. Так как проце вырезания образца этими керноотборни ками сопровождается постоянным изменением нагрузки на буровую коронку вследствие различной твердости горных, пород и специфичности самого процесса резания, то этот способ регулировки малоэффективен и значительно снижает надежность работы прибора. Целью изобретения является повышение надежности работы керноотборника за счет автоматического регулирования скорости подачи керноприемной трубы в процессе вырезания образца. Это достигается тем, что механизм подачи выполнен в виде винтовой пары, один элемент которой установлен с возможностью взаимодействия с направляющим кожухом, а второй элемент фрикционным зацеплением через косозубую пару шестерен связан с приводом, причем одна из шестерен установлена с возможностью осевого перемецения. На чертеже схематично изображён керноотборник. Керноотборник представляет собой цилиндрический скважинный снаряд, в корпусе I которого имеет возможность перемещаться подвешенный на кабеле 2 Kdpnyc силового привода 3. Силовой привод состоит из электродвигателя 4, редуктора 5, косозубой пары шестерен

6J 7, винтовой пружины 8 сжатия, фрикционного зацепления 9 и винтовой пары 10, 11. Вращение на буровую коронку 12 передается через карданный вал 13 и керноприемную трубу 14. Керно- , приемная труба расположена внутри направлякйцего кожуха 15, имеющего возможность выдвигаться из корпуса 1 под действием упругих сил пакетажа пластинчатых пружин 16. Причем сила пружины 16 во много раз больше веса подвижного силового привода 3. В исходном положении {аправляющий кожух удерживается элементом 11 винтовой пары, выполненнЕлм в виде гайки-упора, через рычаг 17. Полный ход гайкиупора II должен равняться длине отбираемого керна и вертикальному ходу рычага 17 при вьшвижении направляющего кожуха 15. От проворота силовой привод 3 зафиксирован с корпусом 1 11ггифтс 4 18. Внутренняя полость силового привода заполнена рабочей жид костью и скомпенсирована со скважиной.

Керноотбориик работает следующим образом.

На интервале отбора керна по кабелю 2 подается питание на электродвигатель 4, через редуктор 5, косозубую пару шестерен 6, 7, карданный вал 13 и керноприемную трубу 14 приводит во вращение буровую коронку 12. Одновременно вращение через фцжкционное зацепление 9 передается на винт 10. При этом гайка-упор 11 начинает перемещаться вверх, освобождая рычаг 17. Под действием упругих сил пластинчатой пружины 16 направляющий кожух 15 вьщвигается из корпуса 1 до упора в стенку скважины, керноотборник заклинивается. В дгшьнейшем, по мере передвижения гайкиупора 11 вверх, вес силового привода 3 передается через карданный вал 13 на керноприемную трубу 14 с буровой коронкой 12, которая по направляющему кожуху 15 начинает внедрятьс в породу.

В процессе выбуривания образца при увеличении нагрузки на бур увели чивается крутящий,момент и одновременно сзсевое усилие в косозубом зацеплении б, 7, под действием нагрузки подвижная шестерня 7, преодолевая Упругие силы пружины 8, разъединяет фрикционное зацепление 9 и гайка-упо 11 останавливает свое движение вверхЭтот процесс носит кратковременно{цикличный характер. При уменьшении

нагрузки под дейс гвием силы г ужины 8 снова включается кинематическая связь винтовой пары 10, 11. Забуривание идет до полного хода гайки-упора 11.

Для разгрузки винтовой пары в конечных положениях внутри корпуса 1 имеются ограничители хода корпуса силового привода 3. Длина отбираемого керна может регулироваться положением этих ограничителей. Отрыв керна от материнской породы осуществляется с помощью цанговых зажимов реверсом электродвигателя (схема не раскрыта).

При реверсе гайка-упор 11 вьщвнгается вниз. Первоначально поднимается вверх силовой привод 3 до упора в верхний торец корпуса 1, так как ве его значительно меньше, чем сила пластинчатой пружины 16. Одновременно с ним керноприемная труба 14 убирается во внутрь направляющего кожуха 15. Затем гайка-упор 11 через рычаг 17, преодолевая упругие силы пластинчатой пружины 16, убирает направляющий кожух 15 в корпус 1 и (трибор освобождается от стенки скважины. КерноотбОрник устанавливают на следующий интервсш отбора или транспортируют его на поверхность.

Формула изобретения

Боковой сверлящий керноотборник на кабеле, вкшочающий корпус, силовой привод с трансмиссией, керноприемную трубу с буровой коронкой, расположенную в направля1ав|ем кожухе, и механизм подачи керноприемной трубыt о тличающийся t&tf что, с целью повышения надежности работы за счет автоматического регулирования скорости подачи керноприемной трубы в процессе вырезания образца, механизм подачи выполнен в виде винтовой пары, один элемент которой установлен с возможностью взаимодействия с направляющим кожухом, а второй - фpикциoннь vI зацеплением через косозубую пару шестерен связан с приводом, причем одна из шестерен установлена с возможностью осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Патент США 2500785, кл. 175-78 1950.

2.Патент США 2558452, кл. 175-78 1951.

в-«