SU1500898A1 - Устройство дл отбора проб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  отбора проб донных отложений и может быть использовано при выполнении инженерно-геологических и океанологических работ в водоемах. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства путем использовани  гидростатического давлени . Устройство включает керноприемную трубу 1, св занную резьбой 2 со штоком 3, пропущенным внутри цилиндра 4 и соедин ющим керноприемную трубу 1 с корпусом 5. Цилиндр 4 выполнен с отверстием 11 в верхней части, керноприемна  труба 1 соединена с камерой 17 обратной промывки. Вакуумна  камера 8 выполнена с поршнем 6, который имеет площадь, большую, чем сечение камеры 17 обратной промывки. Поршень установлен с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  со штоком 3 и отверсти ми 11 цилиндра, сообщающими надпоршневую полость 10 с внешним пространством. Применение предлагаемого устройства дл  отбора проб позволит повысить надежность работы в глубоководных районах океана за счет использовани  гидростатической энергии дл  создани  обратной промывки, гарантированной при задавливании керноприемной трубы в донные отложени . 2 ил.

Description

линдра 4 и соедин ющим керноприемную трубу 1 с. корпусом 5. Цилиндр 4 выполнен с отверстием 11 в верхней части, керноприемна  труба 1 соеди- нена с камерой 17 обратной промывки Вакуумна  камера 8 выполнена с поршнем 6, который имеет площадь большую, чем сечение камеры I7 обратной промывки . Поршень установлен с возмож- осевого перемещени  и взаимо-. действи  со штоком 3 и отверсти ми I1

цилиндра, сообщающими надпорганевую полость 10 с внешним пространством. Применение предлагаемого устройства дл  отбора проб позволит повысить надежность работы в глубоководных районах океана за счет использовани  гидростатической энергии дл  создани  обратной промывки, гарантированной при надавливании керноприемной трубы в донные отложени . 2 ил.

Изобретение относитс  к устройствам дл  отбора проб донных отложений и может быть использовано при выполнении инженерно-геологических и океанологических работ в водоемах.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы, путем использовани  гидростатического давлени .

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - устройство в исходном положении перед спуском на дно.

Устройство дл  отбора проб состоит из керноприемной т рубы 1 , св занной резьбой 2 со штоком 3, пропущенным внутри цилиндра 4 и соедин ющим жестко керноприемную трубу 1 с корпусом 5. В цилиндре 4 установлен поршень 6, подпружиненный относительно штока 3 пружиной 7 и раздел ющий полость цилиндра 4 на вакуумную камеру 8, имеющую пробку 9, и над- поршнезую полость 10, сообщающуюс  с внeшни f пространством через отверс- ти  1 цилиндра 4.

Полость керноприемной трубы 1 соединена через канал 12 с обратным клапаном 13 с внешним пространством .и через каналы 14 и 15 с обратным клапаном 16 с камерой 17 обратной промывки, образованной корпусом 5, цилиндром 4 и кольцевыми поршн ми 18 цилиндра 4 и 19 корпуса 5. При этом площадь горизонтального сечени  камеры 17 обратной промывки меньше площади поргин  6.

К цилиндру 4 резьбой 20 крепитс  наружна  труба 21, снабженна  уплотнением 22, установленным в простран- ,стве между наружной 21 и керноприемной 1 трубами. Корпус 5. снабжен пробкой 23 и через канат 24 св зан с буровой лебедкой судна (не показаны).

0

5

0

Устройство дл  отбора проб работает следующим образом.

Перед спуском устройства из вакуумной камеры 8 через пробку 9 откачивают воздух. Далее устройство опускают с борта судна буровой лебедкой на канате 24.При этом кольцевой поргаень 18 цилиндра 4 и кольцевой поршень 19 корпуса 5 упираютс  торцами, а поршень 6 под действием пружины 7 занимает крайнее верхнее положение, перекрыва  отверсти  II цилиндра 4.

При подходе ко дну лебедке дают свободный ход и под действием кинетической энергии падени  устройство внедр етс  в донные отложени  на некоторую глубину, быстро те5 р   скорость перемещени  из-за сопротивлени  грунта внедрению. По мере погружени  устройства дл  отбора проб в грунт жидкость из полости керноприемной трубы I выталкиваетс 

0 поступающей колонкой пробы через канал 12 щтока 3 во внешнее пространство .

В результате резкого удара устррй- ства о дно поршень 6, увлекаемый

5 , силой инерции вниз, сжимает пружину 7 и открывает отверсти  11 цилиндра 4. В надпоргиневую камеру 10 начийа- ет поступать жидкость из внешнего пространства и на поршне 6 возникает

0 усилие,. обусловленное значени ми гидростатического давлени  жидкости и площади порщн  6. Под воздействием этого усили  поршень 6 перемещаетс  вниз, еще больше сжима  пружину 7 и

5 передава  осевое усилие штоку 3. В рез.ультате керноприемна  труба 1 задавливаетс  в донные отложени , а корпус 5, жестко св занный штоком 3 с керноприемной трубой 1, перемещаетс  вниз, образу  разрежение в каме ре 17 обратной промывки. При этом преодолеваетс  гидростатическое давление жидкости снизу кольцевого порю    19 корпуса 5, так как площадь поршн  6 больше площади горизонтального сечени  камеры 17 обратной промывки .

Отдача при задавливании кернопри- емной трубы 1 компенсируетс  весом устройства, силой трени  грунта по поверхности наружной трубы 21 и гидростатическим давлением жидкости на кольцевой поршень 18 цилиндра 4. Создание разрежени  в камере 17 обратной промывки вызовет снижение далени  жидкости в полости наружной трубы 21, т.е. под цилиндром 4, и, следовательно, уменьшит силу отдачи.

В полости керноприемной трубы 1, гидравлически сообщенной с полостью наружной трубы 21 и камерой 17 обратной промывки, также создаетс  разрежение , что ведет к закрытию неурав- новешенным гидростатическим давление обратного клапана 13 в канале 12 штока 3 и к возникновению восход щего фильтрационного потока жидкости в колонке пробы из-за разности давле- НИИ поровой жидкости в корне и в окружающем массиве грунта. В результате частичной или полной

т

нейтрализации веса минеральных зерен керна в восход щем потоке жидкости резко снижаетс  сила трени  колонки пробы о трубу 1, увеличиваетс  глубина пробоотбора и повышаетс  его качество.

Поток жидкости из полости керно- приемной трубы 1 идет по каналу 14 в полость наружной трубы 21 и далее по каналу 15 с обратным клапаном 16 попадает.в камеру 17 обратной промывки . При этом уплотнение 22 предот- вращает засасывание жидкости по пространству между трубами 1 и 21 .

По окончании процесса бурени  устройство дл  отбора проб извлекают из скважины буровой лебедкой при помощи каната 24, усилие от которого передаетс  на корпус 5. В результате давление жидкости в камере 17 обратной прмывки повышаетс , что влечет за собо перекрытие клнлла 15 обратным клапаном 16, исключа  этим выдавливание колонки пробы из керноприемной трубы I жидкостью.

После подъема устройств а к борту судна 13 из корпуса 5 извлекают пробку 23 и перевод т устройство в исходное положение. Яатем перемещают его на палубу судна и дл  извлечени  керна отвинчивают трубы 1 и 21 по резьбам 2 и 20.

Применение устройства дл  отбора проб позволит повысить надежность работы в глубоководных районах океана за счет использовани  гидростатической энергии дл  созданий обратной промывки, гарантированной при задавливании керноприемной трубы в донные отложени , благодар  жесткой св зи последней с корпусом и выполнению поршн  площадью большей, горизонтальное сечение камеры обратной про- мьшки.

Формул-а изобретени 

Устройство дл  отбора проб, включающее корпус, размещенный в нем цилиндр с отверсти ми в верхней части, керноприемную трубу, соединенную с камерой обратной промывки и вакуумную камеру с поршнем, отличающеес  тем, что, с целью повьше- ни  надежности ра( оты путем использовани  гидростатического давлени , устройство снабжено штоком, установленным внутри цилш:дра и жестко св занным с корпусом и керноприемной трубой, поршень вакуумной камеры выполнен площадью большей, чем сечение камеры обратной промывки, и установлен с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  с отверсти ми цилиндра и штоком, причем отверсти  .цилиндра сообщают надпоршневую полость с внешним пространством.

2V

22

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для отбора проб, включающее корпус, размещенный в нем цилиндр с отверстиями в верхней части, керноприемную трубу, соединенную с камерой обратной промывки и вакуумную камеру с поршнем, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы путем использования гидростатического давления, устройство снабжено штоком, установленным внутри цилиндра и жестко связанным с корпусом и керноприемной трубой, поршень вакуумной камеры выполнен площадью большей, чем сечение камеры обратной промывки, и установлен с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с отверстиями цилиндра й штоком, причем отверстия цилиндра сообщают надпоршневую полость с внешним пространством.'

   Фиг.2.