SU759709A1 - Устройство для извлечения ориентированного керна - Google Patents

Description

Изобретение относится к области горного дела, конкретно к средствам для индикации керна при геологоразведочном бурении.

Известны устройства для извлечения керна, содержащие колонковый снаряд, коронку, кернорватель, приспособление для "нанесения метки на поверхности керна и ориентатор [ 1].

При бурении в твердых породах или в породах, способных к разрушению потоком жидкости, метка на керне может не получиться, в результате последующая ориентация керна станет невозможной.

Указанный недостаток устранен в устройствах.где ориентация керна производится не по метке, а по характерным особенностям его поверхности.

Известное устройство содержит колонковый снаряд, коронку, подвижный в продольном направлении кернорватель и ориентатор [2].

Конструкция и принцип действия такого устройства требует применения двойной колонковой трубы.

Целью изобретения является упрощение /конструкции.

•Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве ориентатор расположен под кернорвателем с возможностью взаимодействия с ним.

Кроме того, ориентатор выполнен в виде взаимодействующих друг с другом кольца из пластичного материала, пружины и подвижной втулки.

На фиг. 1 показано устройство перед началом бурения, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А—А на фиг. 1; на фиг. 3 —

Ю положение всех деталей устройства при подъеме заклиненного ориентированного керна на поверхность.

Устройство имеет следующую конструкцию.

Ориентатор 1 в виде полого кольца из

'5 пластичного материала расположен в нижней части корпуса 2 кернователя. В полости 3 ориентатора помещен шарик-ориентатор 4.

Над ориентатором ί помещена кольцевая.

20 прокладка 5 и втулка 6, между которыми встроена цилиндрическая пружина 7. Втулка 6 своим верхним торцом фиксирует кернорватель 8 кернователя в верхнем положении в конусной полости корпуса 2 кернова759709

3

теля, который присоединен к колонковой трубе 9.

Коронка 10, навернутая на нижний торец корпуса кернователя при помощи опорного кольца 11, фиксирует все вышеперечислен-. ные детали устройства внутри корпуса кернователя в определенном положении.

Для этого во внутренней полости корпуса кернователя 2 имеется шпонка 12, расположенная в той же полости, что и риска 13 на наружной поверхности корпуса кернователя.

Благодаря шпонке 12 ориентатор 1, прокладка 5, втулка 6 и опорное кольцо 11. не могут проворачиваться относительно корпуса кернователя.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения кернователь за счет трения о керн удерживается в верхнем положении и не давит на втулку 6, которая упирается в выступ в теле корпуса кернователя.

Втулка 6 своим телом предохраняет от воздействия трения о керн как ориентатор 1, так и прокладку 5.

Шарик-ориентатор 4 при бурении свободно перекатывается внутри кольцевой полости 3 в теле ориентатора'.

После окончания процесса бурения без вращения начинают подъем колонкового снаряда.

В этот момент шарик под действием собственного веса займет низшее положение в кольцевой полости 3 ориентатора 1.

При подъеме снаряда за счет трения о керн кернорватель 8 начинает перемещаться вниз по корпусу 2 кернователя и надавливает на втулку 6. Втулка 6 передает это давление на предварительно сжатую пружину 7, которая опирается на ориентатор 1 через прокладку 5. Размеры прокладки 5 и пружины 7 подбираются таким образом, чтобы при заклинивании керна сила давления на ориентатор 1 вызвала' ее пластическую деформацию, чему способствуют выступы на опорном кольце 11. ..... ϊ

При пластической деформации ориентатора 1 шарик-ориентатор 4 оказывается зафиксированным в теле ориентатора 1, а сам ориентатор 1 при помощи всего кернователя оказывается зафиксированным на оторванном керне. Это положение показано на фиг. 3.

После подъема снаряда на керне наносят метку со стороны риски на наружной поверхности корпуса кернователя и полностью разбирают все устройство.

4

Извлеченный ориентатор 1 одевают на керн таким образом, чтобы ее вырез под шпонку 12 совпал с меткой на керне. В этом случае положение шарика-ориентатора 4 на керне дает ориентацию его относительно ожидальной плоскости скважины.

Если ориентатор 1 будет сделан из оптически прозрачного материала, то положение шарика 4 фиксируется визуально, а если материал ориентатора непрозрачен и шарик 4 сделан из стали, то его положение можно фиксировать при помощи магнита.

Для повторной работы прибора необходимо заменить только ориентатор 1.

Как видно из описания работы прибора для осуществления ориентации не требуется ни дополнительных затрат времени, ни специальных снарядов.

Экономический эффект от применения предполагаемого устройства в практике разведочного бурения будет получен за счет снижения стоимости операций ориентирования керна в скважине и снижения стоимости изготовления самого устройства.

Кроме этого, более широкое внедрение ориентировочного взятия керна позволит более качественно вести разведку месторождений и экономить определенный метраж буровых скважин, что в конечном итоге приведет к снижению затрат на разведку 1 т. руды.

Предлагаемое устройство возможно применять при бурении в породах любой категории буримости, обеспечивающих получение керна.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для извлечения ориентированного керна, содержащее колонковый снаряд, коронку, подвижный в продольном направлении кернорватель и ориентатор, отличающееся тем, что,с целью упрощения конструкции, ориентатор расположен под кернорвателем с возможностью взаимодействия: с ним.
2. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что ориентатор выполнен в виде взаимодействующих друг с другом кольца из пластичного материала, пружины и подвижной втулки.