RU2251618C2 - Device for extracting sample out of borehole - Google Patents

Device for extracting sample out of borehole Download PDF

Info

Publication number
RU2251618C2
RU2251618C2 RU2003108589/03A RU2003108589A RU2251618C2 RU 2251618 C2 RU2251618 C2 RU 2251618C2 RU 2003108589/03 A RU2003108589/03 A RU 2003108589/03A RU 2003108589 A RU2003108589 A RU 2003108589A RU 2251618 C2 RU2251618 C2 RU 2251618C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
drill
stopper
plug
rotary arm
Prior art date
Application number
RU2003108589/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003108589A (en
Inventor
Р.К. Яруллин (RU)
Р.К. Яруллин
М.И. Запевин (RU)
М.И. Запевин
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (ОАО НПП "ВНИИГИС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (ОАО НПП "ВНИИГИС") filed Critical Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (ОАО НПП "ВНИИГИС")
Priority to RU2003108589/03A priority Critical patent/RU2251618C2/en
Publication of RU2003108589A publication Critical patent/RU2003108589A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251618C2 publication Critical patent/RU2251618C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: well research, particularly means for drilling rock sample out of borehole in an airtight manner.
SUBSTANCE: device comprises case and hollow drill arranged in the case and having ring-shaped cutter. Stopper closing cartridge for sample receiving is kinematically linked with the drill by means of transmission mechanism. Transmission mechanism is formed as rotary drum with curved cut made in side surface thereof, deflecting finger and rotary arm. Deflecting finger slides in curved cut and is fixedly secured to drill body. Rotary arm is connected with the drum by one end thereof and with stopper by another end. Rotary arm is connected with stopper by means of mechanical couple including rod with plug. The stopper is arranged in cartridge lid and is made as rotary cylinder. Formed in the cylinder is through channel sized in accordance with the sample to be drilled out. Cylinder is provided with annular gaskets connected one to another by linear members. The rotary arm has an axis of rotation connected to device case.
EFFECT: simplified structure, increased reliability.
3 dwg

Description

Предлагаемое устройство предназначено для выбуривания образца горной породы из стенок скважины и доставки их на поверхность в камере под давлением, равным забойному давлению.The proposed device is intended for drilling a rock sample from the walls of the well and delivering them to the surface in the chamber under a pressure equal to the bottomhole pressure.

Известен скважинный керноотборник, который имеет керновое буровое долото, занимающее выдвинутое положение для отбора кернов из боковой стенки скважины или отведенное положение для хранения отобранного керна. Специальное приводное устройство обеспечивает выталкивание керна из долота в приемную камеру и укладку на керн разделительной кольцевой прокладки перед извлечением на поверхность (патент США №5487433, Е 21 В 25/02). Известное устройство не обеспечивает полной герметизации выбуренного керна.Known borehole sampler, which has a core drill bit, occupying an extended position for core sampling from the side wall of the well or a retracted position for storing the selected core. A special drive device provides core ejection from the bit into the receiving chamber and laying on the core of the separation ring gasket before extraction to the surface (US patent No. 5487433, E 21 V 25/02). The known device does not provide complete sealing of the drilled core.

Известно устройство керноотборника сверлящего типа, который позволяет отбирать образцы породы со стенок скважины и поднимать их на поверхность в камере под давлением, равным забойному давлению. Отличительным признаком керноотборника является керноприемная камера, в которую через соединительный канал и главный клапан проталкиваются высверленные образцы после поворота сверлящего устройства на 90°. После закрытия керноприемной камеры за счет действия главного клапана давление остается равным забойному и неизменным во время подъема керноотборника на поверхность и транспортировки образцов, находящихся в камере, в лабораторию (патент США №4950844, Е 21 В 49/06).A device of a core sampler of a drilling type is known, which allows rock samples to be taken from the walls of the well and raised to the surface in the chamber under a pressure equal to the bottomhole pressure. A distinctive feature of the core sampler is the core collection chamber, into which drilled samples are pushed through the connecting channel and the main valve after turning the drilling device through 90 °. After closing the core receiving chamber due to the action of the main valve, the pressure remains equal to the bottomhole and constant during the lifting of the core sample to the surface and transportation of samples in the chamber to the laboratory (US patent No. 4950844, Е 21 В 49/06).

Недостаток конструкции заключается в ее больших габаритах. За счет использования поворотного сверлящего устройства увеличивается диаметр керноотборника. Сложность системы гидравлического привода закрытия керноприемной камеры, а также низкая надежность уплотнительного элемента делают конструкцию керноотборника ненадежной в целом.The disadvantage of the design is its large dimensions. Through the use of a rotary drilling device, the diameter of the core sampler increases. The complexity of the hydraulic drive system for closing the core receiving chamber, as well as the low reliability of the sealing element, make the core sampler design unreliable as a whole.

Предлагаемое устройство решает задачу упрощения конструкции, повышения надежности процесса выбуривания герметизированного керна, а также повышения информативности полученных результатов.The proposed device solves the problem of simplifying the design, increasing the reliability of the drilling process of the sealed core, as well as increasing the information content of the results.

Задача решается тем, что в устройстве для отбора герметизированного керна из стенки скважины, содержащем корпус и размещенные в нем бур с кольцевой фрезой, керноприемную кассету с перекрывающей пробкой, пробка кинематически связана с буром посредством передаточного механизма, который выполнен в виде поворотного барабана с криволинейным вырезом на его боковой поверхности и скользящим в нем отклоняющим пальцем, жестко скрепленным с корпусом бура, и поворотного рычага, который одним концом соединен с барабаном, а другим концом - с перекрывающей пробкой при помощи механической пары - штифта с вилкой, при этом перекрывающая пробка размещена в крышке керноприемной кассеты и выполнена в виде вращающегося цилиндра, имеющего сквозной канал, соразмерный выбуриваемому керну, кроме того, вращающийся цилиндр снабжен кольцевыми уплотнениями, соединенными между собой линейными элементами, а поворотный рычаг имеет ось вращения, связанную с корпусом устройства.The problem is solved in that in a device for selecting a sealed core from a well wall, comprising a housing and a drill with an annular cutter placed therein, a core receiving cassette with an overlapping plug, the plug is kinematically connected to the drill through a transmission mechanism, which is made in the form of a rotary drum with a curved cut on its side surface and a deflecting finger sliding in it, rigidly fastened to the drill body, and a pivot arm, which is connected to the drum with one end and with the other end closed with the help of a mechanical pair - a pin with a plug, while the overlapping plug is placed in the cover of the core receiving cassette and is made in the form of a rotating cylinder having a through channel commensurate with the core being drilled, in addition, the rotating cylinder is equipped with ring seals interconnected by linear elements, and the pivot arm has an axis of rotation associated with the body of the device.

На фиг.1 показан керноотборник в разрезе, на фиг.2 - сечение по А-А в исходном положении, на фиг.3 - сечение А-А при приеме керна.In Fig. 1, a core sampler is shown in section, in Fig. 2 is a section along AA in the initial position, in Fig. 3 is a section AA in the case of core reception.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещены кинематически связанные между собой электродвигатель, редуктор (на схеме не показаны), бур 2 (выполненный пустотелым) с кольцевой фрезой 3, предназначенной для выбуривания образца горной породы (керна). На нижней плоскости бура 2 жестко закреплен палец 4, который входит в криволинейный паз барабана 5. Барабан 5 может поворачиваться вокруг оси 6 и имеет вилку 7, в паз которой входит палец 8, закрепленный в поворотном рычаге 9, который может совершать колебательные движения вокруг оси 10, и заканчивающийся квадратным наконечником 11. Наконечник 11 сочленен с перекрывающей пробкой 12, выполненной в виде вращаемого цилиндра, имеющего канал 13, сообразный выбуриваемому керну. Пробка 12 размещена в крышке керноприемной кассеты 14 и герметизирована уплотнением 15. Кассета прикреплена к съемной крышке 17, которая установлена в корпусе 1 керноотборника. Уплотнение 15 размещено в канавках в теле перекрывающей пробки 12 и выполнено в виде двух колец 15, соединенных между собой линейными элементами 16. 18 - прижимной рычаг, 19 - уплотнения крышки 17.The device consists of a housing 1, which contains a kinematically connected electric motor, a gearbox (not shown in the diagram), a drill 2 (made hollow) with an annular milling cutter 3, designed for drilling a rock sample (core). On the lower plane of the drill 2, a finger 4 is rigidly fixed, which enters the curved groove of the drum 5. The drum 5 can rotate around the axis 6 and has a fork 7, in the groove of which includes a finger 8, mounted in a pivot arm 9, which can oscillate around the axis 10, and ending with a square tip 11. The tip 11 is articulated with a blocking plug 12 made in the form of a rotatable cylinder having a channel 13, consistent with the drill core. The plug 12 is located in the cover of the core receiving cassette 14 and sealed with a seal 15. The cartridge is attached to a removable cover 17, which is installed in the core 1 of the core sampler. The seal 15 is placed in the grooves in the body of the overlapping plug 12 and is made in the form of two rings 15, interconnected by linear elements 16. 18 is the pressure lever, 19 is the seal of the cover 17.

Устройство работает следующим образом: прибор спускается в скважину, при этом бур 2, прижимной рычаг 18 находятся в исходном положении (фиг.1), канал 13 перекрывающей пробки 12 находится в положении закрыто (фиг.2).The device operates as follows: the device descends into the well, while the drill 2, the clamping lever 18 are in the initial position (Fig. 1), the channel 13 of the overlapping plug 12 is in the closed position (Fig. 2).

По команде с земли в опущенном в скважину на заданный интервал керноотборнике включается электродвигатель, который посредством кинематики приводит во вращение кольцевую фрезу 3 и с помощью гидравлики поворачивает прижимной рычаг 18 так, что он прижимает керноотборник к стенке скважины.On command from the ground, in a core sampler lowered into the well for a predetermined interval, the electric motor is turned on, which, by kinematics, rotates the ring mill 3 and hydraulically rotates the clamp lever 18 so that it presses the core sample to the well wall.

Вращающаяся фреза 3 посредством поступательного перемещения бура 2 внедряется в стенку скважины и высверливает образец горной породы цилиндрической формы (керн).The rotary cutter 3 by means of translational movement of the drill 2 is embedded in the wall of the well and drills a sample of rock of cylindrical shape (core).

При поступательном перемещении бура 2 палец 4 поворачивает барабан 5, который вилкой 7 вращает рычаг 9 вокруг оси 10, при этом происходит поворот перекрывающей пробки 12 вокруг собственной оси на 90°, канал 13 устанавливается в положение “открыто” (фиг.3), сообщая полость керноприемной кассеты 14 с полостью прибора. Выбуренный керн через канал 13 попадает в кассету 14. После этого электродвигатель прибора реверсируют. Прижимной рычаг 18 и бур 2 возвращаются в исходное положение. При этом барабан 5, поворачиваясь в обратном направлении, устанавливает канал 13 перекрывающей пробки 12 в положение “закрыто” (фиг.2). Прибор поднимается на поверхность, при этом в полости кассеты 14 сохраняются барические условия точки отбора керна.With the translational movement of the drill 2, the finger 4 rotates the drum 5, which with a fork 7 rotates the lever 9 around the axis 10, while the overlapping plug 12 rotates around its own axis by 90 °, the channel 13 is set to the “open” position (figure 3), informing the cavity of the core receiving cassette 14 with the cavity of the device. The drilled core through the channel 13 enters the cartridge 14. After that, the electric motor of the device is reversed. The clamping lever 18 and the drill 2 are returned to their original position. At the same time, the drum 5, turning in the opposite direction, sets the channel 13 of the overlapping plug 12 to the “closed” position (figure 2). The device rises to the surface, while in the cavity of the cassette 14 baric conditions of the coring point are preserved.

Claims (1)

Устройство для отбора герметизированного керна из стенки скважины, содержащее корпус и размещенные в нем пустотелый бур с кольцевой фрезой, керноприемную кассету с перекрывающей пробкой, отличающееся тем, что пробка кинематически связана с буром посредством передаточного механизма, который выполнен в виде поворотного барабана с криволинейным вырезом на его боковой поверхности и скользящим в нем отклоняющим пальцем, жестко скрепленным с корпусом бура, и поворотного рычага, который одним концом соединен с барабаном, а другим концом - с перекрывающей пробкой при помощи механической пары - штифта с вилкой, при этом перекрывающая пробка размещена в крышке керноприемной кассеты и выполнена в виде вращающегося цилиндра, имеющего сквозной канал, соразмерный выбуриваемому керну, кроме того, вращающийся цилиндр снабжен кольцевыми уплотнениями, соединенными между собой линейными элементами, а поворотный рычаг имеет ось вращения, связанную с корпусом устройства.A device for selecting a sealed core from a well wall, comprising a body and a hollow drill with an annular cutter placed therein, a core receiving cassette with an overlapping plug, characterized in that the plug is kinematically connected to the drill by means of a transmission mechanism, which is made in the form of a rotary drum with a curved cut on its lateral surface and a deflecting finger sliding in it, rigidly fastened to the drill body, and a pivot arm, which is connected to the drum at one end and p to the other end a closing stopper using a mechanical pair - a pin with a plug, while the closing stopper is placed in the cover of the core receiving cassette and is made in the form of a rotating cylinder having a through channel commensurate with the core being drilled, in addition, the rotating cylinder is equipped with ring seals interconnected by linear elements, and the pivot arm has an axis of rotation associated with the body of the device.
RU2003108589/03A 2003-03-27 2003-03-27 Device for extracting sample out of borehole RU2251618C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108589/03A RU2251618C2 (en) 2003-03-27 2003-03-27 Device for extracting sample out of borehole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108589/03A RU2251618C2 (en) 2003-03-27 2003-03-27 Device for extracting sample out of borehole

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003108589A RU2003108589A (en) 2004-12-10
RU2251618C2 true RU2251618C2 (en) 2005-05-10

Family

ID=35747139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003108589/03A RU2251618C2 (en) 2003-03-27 2003-03-27 Device for extracting sample out of borehole

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2251618C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454536C2 (en) * 2010-07-01 2012-06-27 Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" Device for cores drilling from well walls or channels
RU2652216C1 (en) * 2017-03-14 2018-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Side drilling electrohydraulic core barrel
RU2750374C1 (en) * 2020-09-09 2021-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Пролог" Graphite sampling device in channel-type reactors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454536C2 (en) * 2010-07-01 2012-06-27 Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" Device for cores drilling from well walls or channels
RU2652216C1 (en) * 2017-03-14 2018-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Side drilling electrohydraulic core barrel
RU2750374C1 (en) * 2020-09-09 2021-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Пролог" Graphite sampling device in channel-type reactors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111912661B (en) Sampling device is got to asteroid brill
CN210571490U (en) Portable soil sampling device
CN113653455B (en) Coal seam and soft rock stratum drilling while-drilling airtight coring device and method
CN113567185B (en) Geological rock soil investigation intensity test sampling device
CN212458972U (en) Asteroid bores gets sampling device
CN208795535U (en) Geotechnical engineering sampler
CN108593343B (en) Depth-fixable soil sampling device
CN116358926B (en) Engineering geological survey sample sampling device and sampling method
CN108801686B (en) High-efficient soil sampling device
CN210638929U (en) Portable soil sampler
CN114659828B (en) Fixed point pressure maintaining sampling device for coal mine underground coal seam gas content determination
CN115184073A (en) Rock core sampling device for geotechnical engineering
CN216484056U (en) Soil sample collection system
RU2251618C2 (en) Device for extracting sample out of borehole
CN115753202A (en) Soil sampling device
CN118067431A (en) Geological exploration sampling device
CN219265746U (en) Coal core sampler for treating coal mine gas
CN201527369U (en) Pressing type rotary vane sampler for sludge storage yard and blow filling ground
CN109667557A (en) A kind of standard coring device and construction method for fractured coal and rock sample
CN113848090B (en) Soil sample collection device
CN209586311U (en) A kind of standard coring device for fractured coal and rock sample
CN215910133U (en) Deep soil body drilling device for geotechnical engineering investigation
CN212110673U (en) Rock soil sampling tube
EP3737829B1 (en) Core catcher for unconsolidated sediment samples
CN214096674U (en) Sampling device is used in geotechnical engineering reconnaissance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100328