SE459749B

SE459749B - FIXING MECHANISM FOR LINKAERN HOUSING

Info

Publication number: SE459749B
Application number: SE8500775A
Authority: SE
Inventors: N D Nenkov; I B Petrov; S P Peev
Original assignee: Vish Minno Geolojki Inst
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1989-07-31
Also published as: GB2171433A; SE8500775L; FR2577612B3; GB8504130D0; FR2577612A1; GB2171433B; SE8500775D0

Description

459 749 10 15 20 25 30 35 2 cylindriska ihåliga kroppen är gängad för att kroppen skall kunna fastsättas på en spärrstâng, och i tvâ med varandra parallella och mot den ihåliga kroppens geometriska axel vinkelräta plan är monterade rullar, som hålles i läge medelst stödfjädrar. Den cylindriska ihåliga kroppens nedre ände är gängad så att den kan förbindas med en slitsad fjäderkropp, i vars övre _ del en låsstång är monterad. Den slitsade fjäderkroppen har en övre del, som avgränsas av en strypöppning, i vilken en kvarhållningskant är formad, en mellandel som är en slitsad fjäder och en nedre del som är för- bunden med en signalstâng, som är avtätad med en ring, och en underliggande lageranordning, som är spänd medelst en mutter. 459 749 10 15 20 25 30 35 2 cylindrical hollow body is threaded to the body must be able to be attached to a locking bar, and in two with each other parallel and towards the hollow body geometric axis perpendicular planes are mounted rollers, which are held in position by means of support springs. The cylindrical the lower end of the hollow body is threaded so that it can connected to a slotted spring body, in the upper _ part a locking bar is mounted. The slotted spring body has an upper part, which is delimited by a choke opening, in which a retaining edge is formed, an intermediate part which is a slotted spring and a lower part which is tied with a signal rod, which is sealed with a ring, and an underlying bearing device, which is tensioned by means of a nut.

Lagerkroppen inhyser ett axiellt lager och buss- ningar, som uppbär lageraxeln, vars övre ände är gängad för förbindning med muttrarna som spänner låsbrickor, och dess nedre del har en dräneringsöppning och en gängning för fastsättning av kärnhylsan (ej visas på ritningen).The bearing body houses an axial bearing and bus supporting the bearing shaft, the upper end of which is threaded for connection to the nuts which tighten the lock washers, and its lower part has a drainage opening and a thread for attaching the core sleeve (not shown on the drawing).

Uppfinningens fördel är att den medger normalfunk- tion under kärnhylsbibehàllande, tack vare att fixe- ringsanordningen gör systemet "lina-överfal1-kärnhylsa" mer flexibelt strax ovanför kärnhylsan, vilket skyddar hylsan mot böjning, säkerställer fixering av kärnhylsan och signalerar när avbrott i borrprocessen sker.The advantage of the invention is that it allows normal operation. during core maintenance, thanks to the fact that the ring device makes the system "line-assault1-core sleeve" more flexible just above the core sleeve, which protects the sleeve against bending, ensures fixation of the core sleeve and signals when interruptions in the drilling process occur.

En exemplifierande utföringsform av fixeringsmeka- nismen för kärnhylsan enligt uppfinningen visas i bi- fogade ritning, som är längdsektion av fixeringsmeka- nismen.An exemplary embodiment of the fixing mechanism The mechanism of the core sleeve according to the invention is shown in FIG. attached drawing, which is the longitudinal section of the fixing mechanism nismen.

Fixeringsmekanismen enligt uppfinningen innehål- ler ett huvud 1, vars inner- och ytterytor har respek- tive tvâ olika sektioner, varvid den övre yttre sektio- nen är separerad från den nedre medelst ett spår 2.The fixing mechanism according to the invention contains a head 1, the inner and outer surfaces of which have two different sections, the upper outer section is separated from the lower one by a groove 2.

I den nedre sektionen av huvudet l är två motsatta längsgående slitsar 3 upptagna, i vilka ett cylindriskt stift 5 är insatt, med hjälp av vilket_huvudet är 10 15 20 25 30 35 459 749 3 förbundet med den övre änden av ett fixeringsdon 7, som är en ihålig cylindrisk kropp och vars inneryta har två olika sektioner med en bredare övre del som gradvis avsmalnar till en kanal 16, och vars ytteryta också har olika sektioner. Den övre sektionen av fäst- donet 7 har tvâ motsatta öron 6, vars inbördes avstånd är lika med bredden av huvudets l nedre sektion, och den andra sektionen 8 samt den tredje sektionen 12 har lika stora diametrar, som är mindre än den första sektionens diameter, och är separerade medelst ett ringformigt spår ll, vars diameter är mindre än dia- metern av de andra och tredje sektionerna 8 och 12.In the lower section of the head 1, two are opposite longitudinal slots 3 accommodated, in which a cylindrical pin 5 is inserted, using which_the_head is 10 15 20 25 30 35 459 749 3 connected to the upper end of a fixing device 7, which is a hollow cylindrical body and whose inner surface has two different sections with a wider upper part which gradually tapers to a channel 16, and whose outer surface also has different sections. The upper section of the fastening The device 7 has two opposite ears 6, the mutual distance of which is equal to the width of the lower section of the head, and the second section 8 and the third section 12 has equal diameters, which are smaller than the first section diameter, and are separated by a annular groove 11, the diameter of which is smaller than meters of the second and third sections 8 and 12.

Den nedre sektionen av fixeringsdonet 7 är gängat och gripes koncentriskt av en lásstång 18 och ställ- mutter 17, som är monterade i den nedre delen av den cylindriska ihåliga kroppen 14, vilken nedre del är avgränsad medelst en avsats 15, över vilken i den övre delen av den cylindriska ihåliga kroppen sektio- nerna 8 och 12 av fixeringsdonet 7 befinner sig. Rullar 9 och 13, belastade medelst fjädrar 10, är monterade i urtagningar anordnade i den övre delen av den cylind- riska ihåliga kroppen 14, vilka rullar ligger i två ovanför varandra belägna och vinkelrätt mot kroppens geometriska axel ställda plan. Änden av den cylindriska ihåliga kroppen 14 är gängad och fäster spärrstàngen 4, vars verksamma ände ingriper i huvudets l spår 2.The lower section of the fixing device 7 is threaded and gripped concentrically by a locking bar 18 and positioned nut 17, which are mounted in the lower part of it cylindrical hollow body 14, which lower part is bounded by a ledge 15, above which in it upper part of the cylindrical hollow body sectional 8 and 12 of the fixing device 7 are located. Rolls 9 and 13, loaded by means of springs 10, are mounted in recesses arranged in the upper part of the cylinder risk hollow body 14, which rollers lie in two superimposed and perpendicular to the body geometric axis set planes. The end of the cylindrical the hollow body 14 is threaded and attaches the locking rod 4, the operative end of which engages in the groove 2 of the head 1.

Ytterytan av den cylindriska ihåliga kroppen 14 är slät medan dess nedre del är gängad och förbunden med en slitsad fjäderkropp 20, i vars övre ände lås- stàngen 18 är monterad. Den slitsade fjäderkroppen är cylindrisk och har en slät ytteryta och har en invändigt gängad övre del med kvarhållningsklack 19 under denna del och en strypöppning 21. Dess mittdel är en slitsad fjäder 22 och dess nedre cylindriska del 26 med invändig gängning fäster en signalstàng 23, som är avtätad med en ring 24, och en lageranord- ning 28 som spännes med en täckmutter 29. En urtagning 459 749 10 15 20 25 30 35 4 är formad i den nedre delen av lageranordningen, vilken urtagning uppbär ett axiallager 31 med tätningsring J 32, och längs dess längsgående geometriska axel finns _ en öppning som hyser tvâ lagerbussningar 30, i vilka l en lageraxel 34 är insatt, vars övre del är cylindrisk och slutar med en gängning för samverkan med muttrar 25, som klämmer en làsbricka 27. Den nedre delen av lageraxeln 34 har en dräneringsöppning 33 och en gäng- ning för fastsättning av kärnhylsan (ej visad på rit- ningen). 7 Fixeringsmekanismen har tre funktionella lägen: transport, då kärnhylsan sänkes ned i borrhálet, opera- tion, och transport, då kärnhylsan áterdrages fràn borrsträngen.The outer surface of the cylindrical hollow body 14 is smooth while its lower part is threaded and connected with a slotted spring body 20, the upper end of which is locked the rod 18 is mounted. The slotted spring body is cylindrical and has a smooth outer surface and has a internally threaded upper part with retaining lug 19 below this part and a choke opening 21. Its middle part is a slotted spring 22 and its lower cylindrical part 26 with internal thread attaches a signal rod 23, which is sealed with a ring 24, and a bearing device which is tightened with a cover nut 29. A recess 459 749 10 15 20 25 30 35 4 is formed in the lower part of the bearing device, which recess carries an axial bearing 31 with sealing ring J 32, and along its longitudinal geometric axis are _ an opening housing two bearing bushings 30, in which 1 a bearing shaft 34 is inserted, the upper part of which is cylindrical and ends with a thread for interaction with nuts 25, which clamps a lock washer 27. The lower part of the bearing shaft 34 has a drainage opening 33 and a threaded for attaching the core sleeve (not shown on the drawing) ningen). 7 The fixing mechanism has three functional modes: transport, when the core sleeve is lowered into the borehole, tion, and transport, when the core sleeve is retracted from the drill string.

Fixeringsmekanismens sättande i transportläge vid sänkning av kärnhylsan utföres pá följande sätt: kärnhylsan införes i borrörssträngen, huvudet 1 drages upp, varvid det frigöres från spärrstàngen 4 liksom också fixeringsdonet 7 friges tack vare det cylindriska stiftet 5, och de andra och tredje sektionerna 8, 12 kommer i läge över de två rullraderna 9 och 13, som förflyttar sig inåt: de som är i den övre raden in i det ringformiga spåret ll och de som är i den undre raden in i rummet som lämnas fritt av den tredje sektionen 12. Samtidigt övervinner làsstàngen 18 kvar- hållningsklacken 19. Huvudet l fastkilas då av sin egen vikt i den övre delen av fixeringsdonet 7. Fixe- ringsmekanismen är nu klar för nedsänkning i borrhålet, antingen genom tyngdkraftens inverkan eller med hjälp av trycksatt borrfluidum. Under nedsänkningsoperationen hindras rullarna 9 och 13 i de båda raderna från att tryckas ut ur kroppen 14 tack vare korrekt val av innerdiametern på borrsträngen. Under hela nedsänknings- operationen pressar den tredje sektionen l2 dock mot den nedre rullraden.Putting the fixing mechanism in transport position when lowering the core sleeve is performed as follows: the core sleeve is inserted into the drill string, the head 1 is pulled up, thereby releasing from the locking rod 4 as well also the fixing device 7 is released thanks to the cylindrical pin 5, and the second and third sections 8, 12 comes into position over the two roller rows 9 and 13, moving inwards: those in the top row into the annular groove ll and those in it bottom row into the room left free by the third section 12. At the same time, the locking bar 18 overcomes the holding lug 19. The head l is then wedged by its own weight in the upper part of the fixing device 7. Fixing the ring mechanism is now ready for immersion in the borehole, either by the action of gravity or with the help of pressurized drilling fluid. During the immersion operation rollers 9 and 13 in the two rows are prevented from pushed out of the body 14 thanks to the correct choice of the inside diameter of the drill string. Throughout the immersion the operation, however, presses the third section l2 against the lower scroll bar.

Om nedsänkningen utföres i ett borrhål med vatten- förluster (gömd cirkulation) används ett överfall, 10 15 20 25 30 35 459 749 5 monterat på lämpligt sätt. Detta överfall fastsättes pà huvudet l, som förbindes med spärrstången 4 efter uppdragningen av fixeringsdonet 7, varpå hela systemet införes i den nedre, klara kärnhylsan. Sedan kärnhylsan intagit sitt arbetsläge uppdrages överfallet auto- matiskt och självfrigöres.If the immersion is carried out in a borehole with water losses (hidden circulation) an assault is used, 10 15 20 25 30 35 459 749 5 fitted in an appropriate manner. This assault is fixed on the head 1, which is connected to the locking bar 4 after the pull-up of the fixing device 7, whereupon the whole system inserted into the lower, clear core sleeve. Then the core sleeve has entered its working mode, the assault is matic and self-liberating.

Sättande av fixeringsmekanismen i arbetsläget sker automatiskt. Efter det att den vidgade ringformiga sektionen av borrsträngens nedre ände har nàtts trycker den tredje sektionen 12 ut den nedre raden av rullar 13, sjunker den och låser dem i läge. Rörelsen av kärnhylsan fortsätter till dess att den nedre raden av rullar 13 när den nedre kanten av det ringformade spåret. Kärnhylsan själv upphör att röra sig men fixe- ringsdonet 7 framflyttas ytterligare genom sin ackumu- lerade kinetiska kraft och den andra sektionen 8 trycker den övre raden av rullarna 9 ut ur den cylindriska ihåliga kroppen 14 och låser dem i läge. Samtidigt passerar låsstången 18 förbi kvarhàllningsklacken 19 på den slitsade fjäderkroppen 20 och stoppar den fíxeringsdonets uppåtrörelse. Kärnhylsan är nu i sitt arbetsläge.Putting the fixing mechanism in the working position happens automatically. After that it widened annular the section of the lower end of the drill string has been night pressed the third section 12 out the lower row of rollers 13, it lowers and locks them in place. The movement of the core sleeve continues until the bottom row of rollers 13 when the lower edge of the annular the track. The core sleeve itself ceases to move but is fixed the actuator 7 is further advanced by its accumulator. kinetic force and the second section 8 presses the upper row of rollers 9 out of the cylindrical hollow body 14 and lock them in position. At the same time passes the locking bar 18 past the retaining lug 19 on the slotted spring body 20 and stops it upward movement of the fixture. The core sleeve is now in place working mode.

I detta arbetsläge, där kärnhylsan fylls med kärna eller när den inträngda kärnan fastnar i kärn- hylsan bryter denna sin framátrörelse och släpar bakom borrsträngen.In this working position, where the core sleeve is filled core or when the penetrated core gets stuck in the core the sleeve breaks this forward movement and drags it behind the drill string.

Till följd härav komprimeras den slitsade fjädern 22 och tillsluter signalaxeln 23 strypöppningen 21, vilket leder till en kraftig ökning av borrfluidtrycket.As a result, the slotted spring is compressed 22 and closes the signal shaft 23 to the throttle opening 21, leading to a sharp increase in drilling fluid pressure.

Detta är en signal till att borroperationen är full- bordad och att kärnhylsan skall utdragas.This is a signal that the drilling operation is complete boarded and that the core sleeve should be pulled out.

Vid kärnbrott, förorsakad av dragpåkänning pà borrsträngen, sträcker kärnhylsan den slitsade fjädern 22 med hjälp av lageraxeln 34 och lagerkroppen 28.In case of nuclear fracture, caused by tensile stress on drill string, the core sleeve stretches the slotted spring 22 by means of the bearing shaft 34 and the bearing body 28.

Till följd härav förlängs den slitsade fjädern och änden av kärnhylsan vidrör borrkronan och dragpåkän- ningen på kärnhylsan lättar. 459 749 10 6 Ställning av kärnhylsans fixeringsmekanism i transportläge sker genom nedsänkning, med hjälp av ett rep, ett överfall, som griper huvudet l och drar detta uppåt. Denna rörelse av huvudet 1 placerar den andra sektionen 8 och den tredje sektionen l2 av fixe- ringsdonet 7 över de tvâ rader av rullar 9 och 13.As a result, the slotted spring and the end of the core sleeve touches the drill bit and tensile stress the mounting on the core sleeve facilitates. 459 749 10 6 Position of the core sleeve fixing mechanism in transport mode is by immersion, using a rope, an assault, which grabs the head l and pulls this upwards. This movement of the head 1 places it the second section 8 and the third section 12 of the fixing ring device 7 over the two rows of rollers 9 and 13.

Den senare kan intränga i den cylindriska ihåliga kroppen 14. Samtidigt rör sig làsstângen 18 förbi kvarhållningsklacken 19, varigenom kärnhylsan friges.The latter can penetrate the cylindrical hollow body 14. At the same time, the locking bar 18 moves past the retaining lug 19, thereby releasing the core sleeve.

Vid ytan möjliggör förbandet av huvudet 1, stiftet 5 och fixeringsdonet 7 lätt frigöring av kärnhylsan från borrsträngen. __ 9;At the surface, the dressing of the head 1 enables the pin 5 and the fixing device 7 easily release the core sleeve from the drill string. __ 9;

Claims

10 l5 20 25 30 459 749 PATENT REQUIREMENTS

Fixing mechanism for link core sleeve, comprising a cylindrical, hollow body (14) with rollers (9, 13), which are mounted in planes parallel to each other and perpendicular to the geometric axis of the cylindrical hollow body, characterized by a fixing device ( 7), which at its upper end is slidably connected to a head (1) and which is slidably mounted inside the cylindrical, hollow body (14), the upper part of which is releasably connected to the head (1) and which on its inner wall below the rollers (9) has lugs for resilient engagement with lugs attached to the fixing member (7), and at the end of the cylindrical hollow body (14) a spring (20) resilient in the longitudinal direction of the body is attached, the lower end of which grips a signal shaft (23), arranged to close the hollow body when the spring is compressed (14). 1

Fixing mechanism according to claim 1, characterized in that the fixing device (7) has the shape of a cylindrical hollow body, the inner surface of which has two different sections, the upper of which gradually tapers into a channel (16), and which body outer surface has different sections, two opposite ears (6) being located on the first section, between which ears the distance is equal to the width of the lower part of the head (1), and the second section (8) and the third section ( 12) have equal diameters and are separated by means of an annular groove (II), the diameter of which is smaller than the diameter of the second and third sections (8, 12) and which is arranged to receive the rollers (9) in a of said plan.

Fixing mechanism according to Claim 1, characterized in that an axial bearing (31) is mounted in a bearing device (28), under which there is a sealing ring (38) and along which a geometric axis is formed a channel, where bearing bushings (30) are mounted, which hold a bearing shaft (34), the upper part of which is cylindrical and has a thread, on which nuts (25) are screwed, which rest on a lock washer (27), and whose lower part has a drain opening (33) and is threaded.