Устройство для отбора образцовгРуНТА Советский патент 1981 года по МПК E21B25/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ГРУНТА

труб с полостью с заклиночным материалом. Кроме того, корпус снабжен внутренней керноприемной трубой, полость которой сообщается с полостью с заклиночным материалом.

На фиг. 1 изображено устройство в положении бурения; на фиг. 2 - то же, в положении заклинки керна.

Устройство состоит из переходника 1, корпуса 2 и породоразрушающего наконечника 3, соединенных между собой посредством резьбы.

Внутри корпуса 2 размещена внутренняя кепноприемная труба 4 прикрепленная к переходи, ку 1 с помощью подщипникового узла 5. В ь-;рхней части переходника 1 имеется резьба для присоединения бурильных труб (на чертеже не показаны).

Внутри переходника 1 выполнена полость, разделенная поперечной перегородкой 6 на верхнюю 7 и нижнюю 8 части. В верхней части 7 полости размещен порщень 9, подпружиненный относительно перегородки 6. Порщень 9 посредством тяги 10 соединен с клапаном 11.

Верхняя часть 7 полости переходника сообщена каналом 12 с кольцевым пространством между корпусом 2 и трубой 4 и с нижней частью 8 полости переходника, где размещается заклинка каналом 13. В свою очередь нижняя часть 8 полости через перекрыsaeNioe клапаном 11 отверстие 14 каналом 15 сообщена с полостью внутренней керноприемной трубы 4. В порщне 9 выполнена проточка 16, входное отверстие которой расположено на верхнем торце порщня 6, а выходное - на его боковой поверхности.

Для укладки заклиночного материала в полость 8 переходника 1, в стенке последнего выполнено отверстие, закрытое пробкой 17.

Входное отверстие проточки 16 порщня 9 может быть перекрыто опускаемым с поверхности через бурильные трубы щариком 18. Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину пробку 17 открывают и в полость 8 переходника 1 укладывают заранее подготовленный заклиночный материал необходимой (в зависимости от характера исследуемых пород) крупности. После этого пробка 17 закрывается,и устройство опускается на забой скважины с помощью бурильных труб, присоединенных к переходнику 1 с помощью резьбы.

Посредством размещенного на поверхности бурового станка в соответствии с принятым в зависимости от характера исследуемых пород технологическим режимом, устройство приводится во вращение посредством колонны бурильных труб при заданной осевой нагрузке на забой, передаваемой с поверхности также через колонну бурильных труб.

Одновременно по внутреннему каналу колонны бурильных труб к устройству с поверхности подводится промывочная жидкость, служащая для выноса бурового щлама из-под торца породоразрущаёмого наконечника и охлаждения его в процессе обуривания образца.

Поступив к переходнику 1 промывочная жидкость попадает в верхнюю часть 7 его полости, откуда через проточку 16 порщня 9 проходит по каналу 12 переходника 1 и

далее по кольцевому зазору между корпусом 2 и трубой 4, непосредственно к рабочей части породоразрущающего наконечника 3, омывает его со стороны торца и затем вместе со щламом поднимается по скважине на поверхность.

При этом подпружиненный относительно перегородки 6 порщень 9 находится в крайнем верхнем положении (фиг. 1), обеспечи-. вая тем самым поступление промывочной жидкости в канал 12 и далее к породоразрущающему наконечнику 3 и удерживая клапан 11 посредством тяги 10 в закрытом состоянии.

После заглубления устройства в породу на величину, определяемую заданной длиной рейса, останавливают его вращение и прекращают подачу промывочной жидкости. По внутреннему каналу колонны бурильных труб с поверхности опускают металлический щарик 18 (фиг. 2), который, дойдя

до входного отверстия проточки порщня 9, перекрывампг его и тем самым разобщает верхнюю часть 7 переходника 1 и канал 12. Затем вновь включают подачу промывочной жидкости и под воздействием ее напора порщень 9, преодолевая сопротивление пружины, перемещается вниз. При этом клапан 11 открывает Отверстие 14, канал 13 соединяется с верхней частью 7- полости переходника 1, промывочная жидкость поступает в заполненную перед началом рейса заклиночным материалом нижнюю часть 8 переходника 1, вынося заклиночный материал его через канал 15 во внутреннюю полость керноприемной трубы 4.

Попадая в зазор между образцом исследуемой породы и внутренними стенками трубы 4, заклиночный материал заклинивает керн внутри этой трубы и коронки 3, после чего, создавая натяжение колонны бурильных труб, керн отрывают от забоя и поднимают на поверхность. Поскольку при подъеме устройства из скважины подача промывочной жидкости отключается, порщень 9 под воздействием пружины перемещается в исходное крайнее верхнее положение, клапан 11 перекрывает отверстие 14 и разобщает внутреннюю полость трубы 4 от верхней части 7 полости переходника 1, исключив выталкивающее действие столба жидкости на керн.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора образцов грунта, содержащее корпус с породоразрушающим наконечником и переходник с полостями, в одной из которых расположен заклиночный материал, а в другой - подпружиненный поршень, соединенный с клапаном, удерживающим заклиночный материал, и имеющий канал, сообщающийся с полостью бурильных труб, отличающееся тем, что, с целью повышения сохранности керна и надежности работы за счет более равномерного распределения заклиночного материала по поверхности керна, переходник выполнен

с каналом, сообщающим полость бурильных труб с полостью с заклиночным материалом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, корпус снабжен внутренней керноприемной трубой, полость которой сообщается с полостью с заклиночным материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Волков С. А. и др. Справочник по разведочному бурению, ГНТИ, М., 1963, рис. 216.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 150075, кл. Е 21 В 25/00, 1961 (прототип).