Устройство для подводного колонкового бурения Советский патент 1980 года по МПК E21B7/12 E21B15/02 

Изобретение относится к подводному разведочному колонковому бурению, в частности используется для бурения мелких скважин с отбором керна в морском дне, в глубоководных районах морей и океанов. Известно устройство для бурения н&глубоких скважин вращательным способом с отбором керна, получающее энерги с борта обслуживающего судна или от установленных на нем электрических аккумуляторов Щ . Недостатками этого устройства является опасность короткого замыкания при повреждении изоляции кабеля, больщие потери мощности при; передаче энергии п кабелю, особенно в глубоководных районах. Кроме того, в этом устройстве воэ можны отказы в работе обрывов жил кабеля под действием сноса судна подводными течениями, вибрации кабеля и гидростатического давления. Известно устройство для подводного бурения содержащее полые, герметично закрытые стойки, из которых по крайней мере одна имеет гидроцил шдр с поршнем, присоединенным тросом к колонковой трубе и подвижному вращателю, полые трубчатые каналы, соединяющие полости опорных стоек с центральной камерой, и механизм переключения 2j . Недостатком этого устройства, получающего питание от источника электроэнергии, является зависимость от состояния питающих злектрокабелей. В устройстве не исключена поломка колонковой трубы при извлечении ее из скважины, поскольку эта операция осуществляетс:я с помощью судового страховочного троса, поэтому при сносе судна последний принимает наклонное положение, вызывая опасные изгибающие усилия в колонковой трубе, Таким образом, связь с судном является наиболее уязвимым местом этой установки. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Цепь достигается тем, что устройство снабжено размещенным в канале регупировочиым клапаном с двухпоэиционным краном, связанным с меканномом переключения, а полость опорной стойки с гвдроштиндром сообщена в надпоршневой полости с окруи вюшей средой.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из двойной колонковой трубы 1, подвижного вращателя 2, представляющего собой маховичный двигатель аккумулятора 3, зазмешенного в герметичьюм корпусе подвижного вращателя, .Выходной вал маховика соединен с колонковой трубой и иМеет крыльчатку для подачи воды в межтрубное npocTfjancво колонковой трубЫо Колонковая труба с подвижным вращателем смонтированы на треноге, содержащей полые герметичные стойки 4 и 5. Стойка 5 имеет гидроии ливдр 6 с поршнем 7, присоедушенным тросом 8 к колонковой трубе 1 и подвижному вращателю 2, причем полость этой опорной стойки сообщена с окружающей средой, В нижней части всех опорных стоек и.1еются полые трубчатые каналы 9, соединяющие полости опорных стоек с центральной камерой 10, имеющей кольц вую цилиндрическую форму

В канале, связанным с порщневой стойкой, размещен корпус регул фово ного штапана 11 с двухпозиционньгм краном 12. Клапан 11 состоит из гиб- кой диафрагмы 13 с центральным калибровочным отверстием, пружины сжатия 14, клапана 15, поднятого над седлом 16 на величину, обеспечивающую необходимый проход жидкости, соответствуюишй нормальной скорости погружения коло 1ковой трубы. Вход в клапан закрыт крышкой 17, выполненной с фильтром. Все устройство в целом опускается па дно с помощью шлюзового троса 18, Двухпозиционньш кран имеет рычаг 19, связанный с механизмом переключения, Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства на дно, на палубе судна маховик подвижного вращателя 2 раскручивается, запасая энергию тем устройство опускается на дно. При его постановке на грунт, щлюзовьШ трос 18 ослабляется и подвижный вращагель 2 вместе с двойной колонковой трубой 1 начинает опускаться, В это время кран 12 установлен так, что подпорщневая полость р)абочего цилиндра

сообщается через клапан 15, гибкую диафрагму 13 и кран 12 с окружающей «средой. Отверстие в диафрагме 13 лими тирует количество поступающей в подпорщневое пространство воды, определяя таким образом скорость движения порщня 7| а следовательно и подвижного вращателя 2 и колонковой трубы 1. Если по какой-либо причине движение порщня 7 ускорится, давление под ним упадет, и диафрагма 13 прогнется вниз, опуская клапан 15 и перекрывая отверстие в седле 16 клапана. Благодаря разнице давлений выще и ниже, порщень 7 вернется назад, после чего подача инструмента возобновится

Когда скважина пробурена на всю длину колонковой трубы 1 и подвижный вращатель 2 опустится в нижнее положение, он упирается в фиксатор подпружиненного рычага 19 механизма переключения, в результате чего рычаг освобождается и поворачивается против часовой стрелки на 90 , устанавливая кран 12 в такое положение, когда юдпорщневое пространство гидроцилиндра 6 сообщается через камеру 10 и каналы 9 с полостями остальных опорных стоек 5, заполненных воздухом при атмосферном давлении, В результате давление под порщнем 7 резко уменьщается и он под действием гидростатического давления воды движется вниз, поднимая подвижный вращатель 2 в верхнее положение и извлекая колонковую трубу 1 из скважины.

Предлагаемое устройство позво.мгл

упростить технологию подводных )ОВЫХ

работ и повысить их надежность, . повысить их эффективность особенно при проведении бурения в глубоководных районах.

Формула изобретения

Устройство для подводного колонкового бурения, содержащее полые герметичные стойки, из которых по крайней мере одна имеег гвдроцилиндр с порщнем, присоединенным тросом к колонковой трубе и подвижному вращ.ателю, полые трубчатые каналы, соединяющие полости опорных стоек с центральной камерой.

гулирОБОЧн.ым клапаном с двухпозицион- и механизм переключения, о т л и ч а ю щ е е, с я тем, что, с целью повььшения надежности работы устройства, оно снабжено размещенным в канале ре