Кернорватель Советский патент 1981 года по МПК E21B25/00 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при .бурении геологоразведочных скважин с отбором керна.

Известны кернователи для геологоразведочного бурения, включающие корпус и, соединенные с ним, дуговые пластины 1 1.

Недостатком известных кернователей является большое сопротивление перемещению керна и, вследствие этого, разрушение последнего.

Указанные недостатки устранены в кернователе, где дугообразные пластины принудительно раскрываются при бурении. Такой кернователь содержит корпус с дугообразными захватными пластинами, имеющими клиновидный конец, и подвижный относительно корпуса башмак, взаимодействующий с пластинами 2 .

Однако применяемые в такой конструкции пластины из-за необходимости их принудительной деформации не обладают достаточной прочностью и жесткостью. Вследствие этого известный кернователь не имеет требуемую надежность, так как пластины, разгибаясь под действием веса керна, пропускают его.

Цель изобретения - повышение надежности кернователя.

Указанная цель достигается тем, что в известном кернователе захватные пластины закреплены на корпусе с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к диаметральной плоскости поперечного сечения корпуса.

Захватные пластины выполнены с косым уступом на выпуклой стороне, и, кроме того, клиновидный конец пластины выполнен с противоположно направленными фасками соответственно на выпуклой и вогнутой сторонах.

На фиг.1 изображен кернователь, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; нафиг.3 - кернователь

.при подъеме инструмента, продольный разрез; на фиг.4 и фиг.5 - виды зажимного дугового элемента.

Кернователь (см.фиг.1) состоит из корпуса 1 с буртом 2, соединенного с башмаком 3 при помощи шпилек 4, размещенных в сквозных продольных пазах 5 башмака 3., В нижней части корпуса I имеются ушки 6, с которыми шарнирно соединены зажимные дугообразные шгастины 7 с помощью осей 8 В стенках корпуса 1 выполнены окна 9, в которых размещены штифты 10, жестко соединенные с башмаком 3. Зажимные пластины 7 снабжены косым уступом 11 на выпуклой стороне (на фиг.1 показан пунктиром), расположенными под углом к продольной оси пластины 7, причем расстояние от края элемента 7, соединяемого с ушком 6 корпуса 1, до уступа 1 убывает сверху вниз. Клинообразный конец 12 пластин 7 снабжен фасками, причем верхняя 13 выполнена с вогнутой внутренней стороны, а нижняя 14 с наружной выпуклой стороны. Фаской 15 снабжена также нижняя кромка пластины 7 с выпуклой стороны. Нижни конец башмака 3 иБ1Полнен в виде выступа 16.

Кернователь работает следующим образом.

При бурении, зажимные пластины 7 находятся в сложенном состоянии межд корпусом и выступом 16 башмака 3 и не препятствуют поступлению керна керноприемную трубу. После окончания бурения приподнимают снаряд вместе с корпусом 1 на величину длины продольных пазов 5. При этом башмак 3 удержвается на забое силами сцепления выступа 16 с уплотненной породой и воздействует штифтами 10 на зажимные пластины 7, вводя их в зацепление с керном, после чего совместным действием веса керна и усилием сцепления башмака с породой зажимные пластины 7 врезаются в керн, поворачиваясь вокруг осей в плоскости, перпендикулярной к диаметральной плоскости сечения корпуса 8, чему способствуют также фаски 13 и 14

на их клинообразном конце и фаска 15 на нижней кромке.

Извлечение керна производится переводом башмака в верхнее положение. При этом выступ 16 башмака 3, упираясь в наиболее отстоящий край уступа 11, поворачивает зажимные пластины 7 вокруг осей В, выводя его из зацепления с керном. Таким же образом зажимные пластины 7 изолируются от керна после спуска снаряда на забой.

Бурт 2 на корпусе 1 служит для передачи ударных нагрузок на башмак 3, минуя зажимные дуговые элементы 7. Кернователь может использоватг ся и при вращательном бурении при замене бамака .3 коронкой.

Формула изобретения

Кернорватель,содержащий керн с дугообразными захватными пластинами, имеющими клиновидный конец и подвижный относительно корпуса башмак,взаимодейств . с пластинами, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности кернорвателя, пластины закреплены на корпусе с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к диаметральной плоскости поперечного сечения корпуса.

2.Устройство по п.1, о тли ч аю щ е е с я тем, что захватные пластины выполнены с косым уступом на выпуклой стороне.

3.Устройство по П.П.1 и 2,о т л ичающееся тем, что клиновидный конец пластины выполнен с противоположно направленными фасками соотве гственно на выпуклой и вогнутой сторонах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шубный А.И. Кернорватели для бурения скважин колонковыми наборами с одинарными трубами. Обзор, серия Техника и технология геологоразведочных работ, организация производства. M.J ОНТИ ВНЭМС, 1979, с.4.

2.Авторское свидетельство СССР № 55743, кл. Е 21 В 25/00, 1938 (прототип).