Устройство для ударно-канатного бурения с отбором проб грунта Советский патент 1980 года по МПК E21B49/02 E21B4/06 

1

Изобретение относится к технике морского бурения скважин в рыхлых отложениях, а именно к устройствам для бурения ударно-канатным способом с отбором проб грунта съемной грунтоноской.

Известны устройства со съемными грунтоносками для морского ударноканатного бурения, предназначенные для порейсового отбора керна и включающие керноприемный стакан с баш- маком, лепестковый клапан, наковальню с наголовником и обсадную трубу

1.

. Однако они имеют существенные недостатки . Удары по наковальне съемн й грунтоноски забивной штангой пер(ьдаются через башмак керноприемного стакана на внутренний выступ башмака обргадной трубы (совместное погружение на длину рейса), что отрицательно сказывается на качестве керна (перемешивание, уплотнение) и вызывает необходимость изготовления толстостенного стакана и башмака обсадной трубы, что увеличивает лобовое сопротивление внедрению.

Известно также.устройство для ударно-канатного бурения с отбором проб грунта, содержащее обсадную колонну

с уступом на внутренней поверхности и съемную грунтоноску с керноприемником, наковсшьней и фиксирующим узлом в виде конуса с клиновыми плашками

5 Г2.

Это устройство частично позволяет передавать ударную нагрузку и на обсадную трубу, но не исключает ударное воздействие на съемную грунтоtO носку при заглублении, что в свою

очередь способствует нарушению структуры отбираемой пробы, способствует разрушению пробы и снижает надежность и достоверность опробования.

5 Целью изобретения является повышение надежности работы за счет предотвращения грунтоноски от ударных воздействий при заглублении.

Указанная, цель достигается тем,

20 iTO конус фиксирующего узла жестко соединен с нижней частью наковальни, а плашки подпружинены в осевом направлении относительно керноприемника и в радиальном - относительно конуса

25 фиксирутацего узла.

На чертеже представлен вертикальный разрез устройства.

Устройство включает съемную грун-. тоноску, которая состоит из наковальни 1, клиновых плашек 2, стянутых

езинонцм кольцом 3 и опираю1цихся а опорную шайбу 4, подпружиненную ружиной 5, опирающейся на торец 6 ерноприемника 7 с перепускными отерстиями 8.

Наковсшьня 1 имеет форму.цилиндра, переходящего S нижней части через выступ-ограничитель 9 в конус 10, заканчивающийся болтом 11 с упором 12 опорнойгайкой 13. В верхней части наковальня 1 снабжена съемным наголовником 14 и имеет продольные отверстия 15 для перепуска .воды. Обсадная труба 16 имеет внутренний вые-, туп 17, ограничивающий движение клиновых плашек 2 вниз. Внизу обсадная труба 16 имеет башмак 18. Керноприемник 7 снабжен лепестковым клапаном 19, выполнен из тонкостенных труб и служит для отбора керна. Наковальня 1, клиновые плашки 2 и часть обсадной трубы в районе расклинивания плашек выполняются из легированной стали.

Устройство работает следующим образом.

Съемная -грунтоноска опускается в обсадную трубу 16. Резиновое кольцо 3 не позволяет конусу 10 раздвинуть плашки 2 под действием веса наковальни 1. Съемная грунтоноска свободно проходит в обсадной трубе до упора керноприемника 7 в бсшпиак 18. Затем для нанесения удара в обсадную трубу 16 опускается овершот с ударной штангой показана) до упо ра наковальней 1.Под действием веса ударной штанги конус 10 наковальни . 1,преодолевая сопротивление реэинового кольца 3,раздвигает клиновые плашки 2 до соприкосновения их со стенка ми обсадной трубы 16 и расклинивается в них.Перемещению плашек 2 вниз противодействует пружина 5 и внутренний выступ 17 трубы,которые способствуют быстрой и надежной фиксации съемной грунтоноски в обсадной трубе 16..

При нанесении ударов по наковальне 1 обсадная труба 16 вместе с керноприемником 7 погружается в грунт. После углубления обсадной трубы 16 на длину рейса наголовник 14 захватывается взведенным овершотом ударной штанги и съемная грунтоноска под- нимается вверх на поверхность. Когда конус 10 наковальни 1 при подъеме вверх съемной грунтоноски выйдет из соприкосновения с плашками 2, резиновое кольцо 3 сжимает плашки 2 к -центру и освобождает съемную грун .тоноску от зацепления с .обсадной

трубой 16. При этом упор 12 упирается в шайбу 4, а опорная гайка 13 упирается в торец 6 керноприемника 7. Съемная грунтоноска.поднимается на $ поверхность для извлечения керна. После извлечения керна из керноприемника 7 грунтоноска опускается в обсадную трубу цикл повторяется.

Формула изобретения

Устройство для ударно-канатного бурения с отбором проб грунта, содер,жащее обсадную- колонну с уступом на

5 внутренней поверхности и съёмную грунтоноску с керноприемником,наковальней и фиксирующим узлом в виде конуса с клиновыми плашками, о т личающеес ятем, что, с цеQ лью повышения надежности работы за счет предотвращения грунтоноски от ударных воздействий при заглублении, конус фиксирующего узла жестко соединен с нижней частью наковальни, а плашки подпружинены в осевом . направлении относительно керноприемника и в радиальном - относительно конуса фиксирующего узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 . 1. Хворостовский С. С. и Сутягин В. В. Разработка макета легкой буровой установки для разведки морских россыпей. - Отчет 3185. М., МГРИ, 1969.

5 2.. Патент ФРГ № 1963239,

кл. 5а 25/00, опублик. 1971 (прототип) .