Кернорватель Советский патент 1982 года по МПК E21B25/10 

( 54J КЕРНОРВАТЕЛЬ

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отделения и удержания керна, сформированного при бурении.

Известны кернорватели, содержащие корпус и захватные элементы ,в виде упругодеформируемых дугообразных пружин tl.

При бурении с таким кернорвателем. керн в значительной степени разрушается постоянно.поджатыми к его прверхности пружинами.

Известны таюхе кернорватели, захватный элемент которых при бурений не давит на поверхность керна, содержащие корпус и подвижное полукольцо . с внутренней цилиндрической поверхностью, установленное с возмокностью поворота в диаметральной плоскости 2.

Однако наде - ность известных кернорвателей недостаточна в породах, плотность которых препятствует эффективному внедрению полукольца.

Кроме того, при прямой нисходящей циркуляции промывочного агента давление жидкости способствует разрушению керна полукольцомj а восходящая циркуляция препятствует надежному отделению керна и захвату его.

Целью изобретения является повышение надежности отделения керна за счет использования направленного воздействия потока промывочного агента на кернорватель.

Указанная цель достигается тем, что кернорватель снабжен неподвижным полукольцом с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом под10вижное и неподвижное полукольца выполнены со сквозными каналами, выход из которых расположен на неподвижном полукольце -. в нижней части внутренней цилиндрической поверх15ности , а на подвихшом - на никнем торце. Кроме того, подви хное полукольцо снабжено уплотняющей манжетой на верхнем торце. При этом неподвикно;е полукольцо на внутренней поверх20ности выполнено с винтовыми пазами.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез Л-А на фиг. Ij на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на.

25 фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - кернорватель с подвижным полукольцом в рабочем положении, продольный разрез; на фиг. 6 - кер-г норватбль при бурении; на фиг. 7 30кернорватель при отрыве керна; на

фиг. 8 - аксонометрическая проекция полуколец (резиновая манкета условно снята).

Кернорватель (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с присоединенныгл к нему винтами 2 неподвижным полукольцом 3 с каналами 4, которые сообщаются с внутренней цилиндрической поверхносрью 5 выходами через отверстия 6. «а внутренней цилиндрической поверхности 5 выполнены винтовые пазы 7. Полукольцо 3 с помощью шарниров 8 соединено с подвижныг/i полукольцом 9 с каналами 10, верхним торцем 11 и соединенной с ним резиновой манжетой 12. Каналы 10 имеют выход 13 на нижний торец 14 полукольца 9,

Устройство работает следующим образом.

При бурении в полости кернорвателя известным способом (с помощью эжекции, по напорной схеме и т.д.) создается восходящий поток промывочной жидкости. При этом полукольцо 9 потоком переводится вверхнее положение (фиг. 1, 6 и 8). Каналы полукольца 3 способствуют тому, что наибольшая часть потока при вхождении керна направляется в ту часть кернорвателя, где находится подвижное полукольцо 9, прямоточные каналы которого и гидравлические сопротивления перемычек между каналами созда-. ют усилие, позволяющее последнему занимать положение, соответствующее минимуму гидравлических сопротивлений. Часть потока промывочной жидкости, проходя по пазам 7, обеспечивает минимальное усилие трения керна о внутреннюю поверхность 5 полукольца 3.

Улучшение условий формирований керна достигается также тем, что часть потока промывочной жидкости проходит через каналы 4, изолируясь от керна полукольцом 3.

Перед подъемом керна меняют направление двих{ения промывочной жидкости в керноприемной трубе, например золотниковым устройством в верхнем переходнике бурового снаряда. При этом струи промывочной жидкости перемещают полукольцо 9 вокруг шарниров 8 ближе к керну (фиг. 5 и 7). Часть потока промывочной жидкости, выходя из отверстий б, размывает поверхность керна у основания. Другая часть, отклоняясь манжетой 12 в каналы 10, размывает керн у основания в глубину. Вращение снаряда при отрыве керна способствует созданию кольцевой выемки у основания керна, а подвижное полукольцо 9 при подъеме снаряда перекрывает полость керноприемной трубы, удерживая керн от выпадения.

Перемещение полукольца 9 вслед за увеличивающейся глубиной кольцевой выемки у основания керна способствует тому, что сила воздействия размывающих струй промывочной жидкости на керн практически не ослабевает что позволяет отбирать керн большого диаметра (до 200 мм).

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить управление процессом обрыва керна изменением потока ясидкости и создает условия для отрыва керна значительного диаметра.

Формула изобретения

в диаметральной плоскости, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности отделения керна за счет использования направленного воздействия потока промывочного агента на кернорватель, он снабжен неподвижным полукольцом с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом подвижное и неподвижное полукольца выполнены со сквозными кана-лами, выход из которых расположен на неподвижном полукольце - в нижней части внутренней цилиндрической поверхности, а на подвижном - на нижне торце. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фut.i

5-6

Фиг.3

В-В

Фиъ.6