Устройство для отбора ориентированного керна Советский патент 1981 года по МПК E21B25/16 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора ориенти рованного керна, при колонковом бурении. Известны устройства для отбора ори ентированного керна, содержащие колонковую трубу с переходником и корон кой, механизм для нанесения метки на керн, кернорватели . датчик положения апсидапьной плоскости 1. Недостатком известных устройств является смещение т-аркирующей метки относительно апсидальной плоскости при.бурении по трещиноватым породам. Указанный недостаток устранен в устройствах, где метка на керне и положение апсидальной плоскости многократно фиксируются в процессе бурения Такое устройство содержит наружную колонковую трубу с переходником и коронкой, внутреннюю лг.йращающуюся кернЬприемную трубу с механизмом для нанесения меток, кернорвателем и датчиком полоГ.ения апсидалыгой плос1сости с приводом поступательного движения от поршня, перемещаемого действием давления промывочной жидкости, Захват керна производится одновременно с нанесением метки на него 2. Вследствие того, что механизм многократного нанесения метки, связанный с кернорвателем, может возвращаться в исходное положениие при отсутствии давления промывочной жидкости, сцепление кернорвателя с керном ослабевает и керн может сместиться и выпасть. Цель изобретения - устранение ука занных недостатков и повышение надежности фиксирования керна. Указанная цель достигается тем, что устройство для отбора ориентированного керна снабжено стопорящим узлом, выполненным в виде совокупности пальцев, жестко закрепленным в переходнике, и жестко закрепленной на поршне колодки с отверстиями, число которых равно числу пальце1в. при этом поршень установлен с воз можностью вращения и подпружинен относительно переходника. На фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе; на фиг.2 стопорящий узел в положении нанесения мет ки на керне; на фиг.З - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - стопорящий узел в положении срыва керна; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.4. Устройство содержит (фиг.1) внутреннюю невращающуюся в процессе бурения керноприемную трубу 1, которая может перемещаться возвратно-поступательно относительно наружной колонковой трубы 2. С. трубой 1 жестк связан положенияапсидальной плоскости 3-и кернорватель 4 с механизмом для нанесершя метки на керн 5 Труба 1 соединена подмипгопсовым узло 6 с поршнем 7, который, в свою очередь, соединен подвижно с переходником 8. Последний жестко связан с бурильной колонкой {.не показана) . По шень 7 и переход1щк 8 могут взаимодействовать через стопорящий узел в виде совокупности пальцев 9 (наприме двух) , жестко закрепленных в переходнике 8, и колодки 10 с отверстиями число которых равно шгслу пал.ьцев, и жестко со единенный с поршнем, но с возможностью регулирования ее положа кия по высоте. Колодку, несущую на себе ограничитель 11, предохраняет от .отвинчивания гайка 12. Устройство работает следующим образом. В процессе бурения пальцы 9 распо ложены в отверстиях колодки 10 (фиг. находящейся в верхнем предельном пол жении под действием пружины поршня 1 Для нанесе шя метки останавливают вр щение снаряда и повышают расход промьгоочной жидкости, в результате чего поршень 7 и труба 1 перемещаются вни При этом кернорватель 4 входя в коническую проточку породоразрушающего инструмента, сжимается и механизм для нанесения метки 5 наносит метку на коронку. В этот момент пальцы 9 находятся над колодкой 10 в положени показанном на фиг.2 с минимально воз можным зазором, предварительно регуш руемым гайкой 12. При уменьшении расхода пальцы 9 опять входят в соответствующие отвер стия колодки 10. При нанесении следующей метки цикл повторяется. При операции срыва керна труба 1 продол24жает остайаться в краГпгем нижнем положении, кернорватель 4 зажимает керн, а наружную трубу 2 буровым станком поворачивают по часовой стрелке. При этом движении керн с забоя срывают, а пальцы 9, находяшдеся над колодкой, поворачиваются вместе с переходником 8 относительно колодки 10, угловая скорость которой из-за инерционных сил меньше угловой скорости переходника 8. Данная операция приводит пальцы в положение, показанное на фиг.4. При уменьшении расхода пальцы упираются в верхнюю поверхность колодки,удерживая трубу 1 с кернорвателем 4 в нижнем положении с зажатым керном. Чтобы пальцы 9 nppi повороте опять не попали при уменьшении расхода в свои отверстия, па колодке 10 предусмотрен ограничитель 11 (упершись в негО; колодка начинает вращаться вместе с пальцами) . После подъема бурового снаряда на поверхность и снятия трубы 2 соответствующим поворотом трубы 1 стопоржций узел возвращают в исходное пололсение, т.е. пальцы 9 утапливаются в отверстиях колодки 10, а кернорватель 4, под1шмаясь вверх, освобождает керн. Формула изобретения Устройство для отбора ориентированного керна, содерлсащее наружную колонковую трубу с переходником и коронкой, внутреннюю невращающуюся керноприемпую трубу с мехаьшзмом для нанесешш меток, кернорвателем и положе1шя апсидальной .плоскости с приводом поступательного движения от поршня, перехмещаемого действием давления промывочной жид- , кости,о т л и ч а-ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности фиксирования керна, устройство снабжено стопоряш м узлом, выполненным в виде совокупности жестко закрепленных в переходнике пальцев и жестко закрепленной на поршне колодки с отверстиями, число которых равно числу пальцев, при этом поршень установлен с возможностью вращения и подпружинен относительно переходника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 343029, кл. Е 2l В 49/00, 1969, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2811761/22-03, кл. Е 21 В 25/16, 1979 (прототип).