Пробоотборник для отбора газовых проб Советский патент 1985 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к технике бурения скважин в мягких породах с последующим отбором газов подпочвен ной атмосферы и может быть использовано при поисках месторождений по лезных ископаемых. Известен пробоотборник, содержащий наружный корпус, внутренний про боотборник, цилиндр, внутри которого размещен поршень со штоком, выполненный с возможностью осевого перемещения относительно корпуса. В штоке и поршне выполнены каналы, которые могут соединять пространств над образцом породы, поступающим во внутренний цилиндр, с поверхностью. Указанный пробоотборник предназначе для отбора образцов грунта Однако при отборе газовых проб производительность отбора низка, так как газ, содержащийся в грунте, фильтруется лишь через небольшую площадь торца образца, поступающего во внутренний цилиндр. Кроме того, бурение с отбором образцов грунта имеет низкие технико-экономические показатели по сравнению с бурением сплошным забоем. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является пробоотборник для отбора газовых проб, содержащий наконечник, пику с каналами, штангу с отсасывающим штуцером и вибромеханизм 2. Хотя пробоотборник предназначен Для углубления в грунт вручную, прин ципиально его можно -применить для отбора газов с большей глубины (3-5 м используя для этого вибромеханизмы (вибраторы, вибромолоты). Известно, что последние являются наиболее эффе тивным техническим средством бурения неглубоких скважин в мягких породах Однако известный пробоотборник не может обеспечить надежной герметизации призабойной части скважины при отборе газа из крупнозернистых и обломочных грунтов (крупнозернистые пески с галькой, дресва и т.д.), так как при изоляции забоя боковой повер ностью трубы сохраняется вероятность сообщения забоя с поверхностью через пространство между частицами породы Цель изобретения - повышение достоверности отбора газовых проб из крупнозернистых и обломочных грунтов 52 Поставленная цель достигается тем, что пробоотборник для отбора проб газа, включающий наконечник, пику с каналами, штангу с отсасывающим штуцером и вибромеханизм, снабжен упругими уплотнительными кольцами, расположенными на внешней стороне нижней торцовой части штанги или на внешней стороне наконечника. На фиг. 1 представлен пробоотборник в начальный момент углубления в грунт, продольньш разрез-, на фиг. 2 - то же, при отборе газовой пробы. Наконечник 1, имеющий осевой канал 2, крепится на резьбе к штанге 3. С конусным тррцом наконечника сопрягается пика 4, которая цилиндрической частью входит в осевой канал 2 наконечника. В пике выполнены радиальньй 5 и осевой 2 каналы. В торцовую часть пики запрессована упорная втулка 6, взаимодействующая с пружиной 7, размещенной в цилиндрической полости штанги. Верхний торец последней приварен к головке 8, имеющей осевой 2 и радиальньй 9 каналы и резьбу для соединения с вибровозбудителем буровой установки (на черт, не показано). В радиальный канал головки вставлен и заварен штуцер которому присоединен шланг 11 наземной системы пробоотбора. На нижней торцовой части штанги размещены уплотнительные кольца 12, причем их диаметр больше диаметра наконечника пробоотборника. Уплотнительные кольца выполнены из упругого материала, например кожи, не дающего углеводородного фона при отборе пробы. Кольца с помощью расположенных между ними втулок 13 зажимаются гайкой 14. Устройство работает следующим образом. Пробоотборник под действием вибрационных (виброударных) импульсов, создаваемых вибровозбудителем, погружается в грунт. Реакция последнего сжимает пружину 7, обеспечивая плотный контакт пики 4 с наконечником 1. При углублении пробоотборника формируется скважина диаметром, равным диаметру наконечника, а края уплотнительных колец прижимаются к боковой поверхности втулок 13 в сторону устья скважины. Поперечный размер кот лец при этом становится paBHbiNi диаметру скважины. После проходки на заданную глубину пробоотборник лебедкой буровой установки приподнимают над забоем. Пружина 7 выталкивает пику 4. Радиальный и осевой каналы последней через штангу, каналы головки и штуцер соединяет призабойное пространст во скважины с наземной системой пробоотбора. Одновременно края уштотнительных колец вследствие упругости плотно прижимаются к стенкам скважины, закрывая зазоры между крупными частицами грунта, что обеспечивает герметизацию призабойного пространства и отбор представительной пробы 454 Пробоотборник прост по конструкции и углубляется в грунт вибромеханизмами. Это позволяет достигнуть наиболее высокой производительности при проходке неглубоких скважин в мягких породах. Наличие упругих уплотнительных колец позволяет надежно герметизировать призабойное пространство скваш1ны, а следовательно, провести качественное опробование при газовой съемке. Последнее весьма важно для выявления признаков месторождений полезных ископае мых и последующей их разведки.

ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ОТБОРА ГАЗОВЫХ ПРОБ, включающий наконечник, пику с каналами, штангу с отсасьгоающим штуцером и вибромеханизм, о тличающийся тем, что, с целью повышения достоверности отбора газа из крупнозернистых и обломочных грунтов, он снабжен упругими уплотнительными кольцами, расположенными на внешней стороне нижней торцовой части штанги или на внешней стороне наконечника. § OD о о (