Устройство для извлечения керна Советский патент 1983 года по МПК E21B25/10 

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КЕРНА

Изобретение относится к горному делу, к средствам для извлечения керна при бурении скважин льшого диаметра в скальных породах. Известно устройство для извлечения керна включающее цилиндрический корпус, штангу с захватом, клин и ударник, взаимодейству.ющий с клином и установленный на штанге с возможностью вертикального перемещения Недостатком известного устройства являетс малая надежность срыва керна, так как в зтом устройстве возможна заклинка керна внутри корпуса между клином и стенкой корпуса без скола керна от забоя, т.е. аварийная ситуация. Известно также устройство, содержащее цилиндрический корпус со штангой и вертикальной прорезью, установленный в вертикал ной прорези клин и ударник 2. Однако зто устройство не обеспечивает требуемой надежности, так как при заклинке клина между стенкой скважины и керном, а это вполне возможно при определенной геометрии керна или при проходке пере мещающихся по крепости пород, в скважине создается аварийная ситуация, так как клин остается на забое и препятствует повторному спуску устройства. В таких ситуащ1ях следует откачка воды из скважины и горнопроходчесясой бадьи с рабочим для ликвидации аварии. Целью изобретения является повышение надежности его работы посредство1М обеспечения извлечения клина воздействием ударника. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для извлечения керна, содержащее цилиндрический корпус со штангой и вертикальной прорезью, установленный в вертикальной прорези клин и ударник, клин снабжен штоком с отбойным фланцем на верхнем конце, а ударник выполнен в виде свободно подвешенного груза с двумя отверстиями, в одном из которых расположен шток клина, а в другом - штанга корпуса, при зтом штанга корпуса выполнена с отбойным фланцем, расположенным над ударником.

На фиг. I изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фнг, 1.

Устройство включает корпус 1 с жестко закрепленной на нем штангой 2. На штангу одет ударник 3, выполненный в виде свободно подвешенного груза на гибкой тяге 4, с помошью которой все устройство опускается в скважину. Ъ корпусе имеется вертикальная прорезь 5 со вставленным в нее клином 6. На клине закреплен шток 7. Верхние концы штока и штанги 2 имеют отбойные фланцы 8 и 9. В нижней части корпуса I, на его внутренней поверхности, установлены клиновидные подпружиненные цанги 10. На поверхности клина 6, обращенной к стенке скважины, для уменьшения силы трения выполнены ребра 11. Ударник 3 имеет сквозные отверстия 12 и 13, через которые проходят соответственно шток 7 и штанга 2.

Устройство для отбора керна работает следующим образом.

Устройство на гибкой тяге 4 опускают в скважину, при этом клин 6 вставлен в прорезь 5, а все устройство подвешено на отбойном фланце 9 штанги. При подходе к забою скважины скорость спуска замедляют и цилиндрический корпус 1 опускают в кольцевой забой, при этом скошенная плоскость клина 6, отталкиваясь от верхнего торца керна, устанавливает корпус 1 зксцентрично керна, т.е. ось корпуса (фиг. 2), смещается относительно оси керна на величину эксцентриситета е. Минимальный рабочий (при захвате керна) диаметр установки цанг 10 выбирается с таким расчетом, что при эксцентричном расположении корпуса в скважине работает только цанга 14, установленная противоположно керну, остальные цанги например цанга 15, не контактируют с керном. И если операции скола керна не произошло, то клин 6 продолжает удерживать корпус 1 в эксцентричном положении относительно оси керна и все устройство при подъеме беспрепятственно снимается с керна (цанговый захват при этом не срабатывает).

После того, как корпус 1 одет на керн, а , клин 6 установился между стенкой скважины и керном, подъемом и свободным сбросом ударника 3 ударяют по клину 6 ход ударника 3 относительно штанги 2 составляет при этом 2-3 м. Слом керна происходит,

как правило, по линии у основания керна, так как момент силы, изгибаюший керн при ударе, пропорционален плечу (высоте керна). После слома керн располагается концентрично цангам 14 и 15 и происходит его захват

с последующей транспортировкой на дневную поверхность.

Если скола керна не произошло, а клин 6 забит между стенкой скважины и керном, производят подъем устройства, при этом

ударник 3 взаимодействует сначала с отбойным фланцем 9 штанги 2, снимая корпус 1 с керна, а затем ударником 3 по отбойному фланцу 8 выбивают из кольцевого забоя клин 6.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства для отбора керна заключается в повышении надежности его работы путем исключения аварийных ситуаций в скважине.

Формула изобретения

Устройство для извлечения керна, содержащее цилиндрический корпус со штангой и вертикальной прорезью, устанобленный в вертикальной прорези клин и ударник, отличающееся тем, что, с целью повыашния надежности его работы посредством обеспечения извлечения клина воздействием ударника, клин снабжен штоком с отбойным

фланцем на верхнем конце, а ударник выполнен в виде свободно подвеще1шого груза с двумя отверстиями, в одном из которых расположен шток клина, а в другом - штанга корпуса, при этом штанга корпуса выполнена с отбойным фланцем, расположенным над ударником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8

It

./

15