SU868432A1 - Пробоотборник дл отбора газовых проб - Google Patents

Description

(54) ПРОБООТБОРНИК Д11Я ОТБОРА ГАЗОВЫХ ПРОК

I

Изобретение относитс  к технике бурени  скважин вм гких породах с последующим отбором газов подпочвенной атмосферы.и может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых.

Известен пробоотборник, содержащий штангу, цилиндрический грунтоприемный стакан, шток с коническим поршнем (наконечником). На наружной поверхности грунтоприемного стакана закреплена пола  .трубка дл -уменьшени  усили  при OTpijJBe образца от забо  скважины ll.

Указанный пробоотборник предназначен дл  отбора образцов грунта и принципиально может быть использован дл  отбора газовых проб. Однако в последнем случае производительность отбора будет низкой, так как газ, содержащийс  в грунте, будет отсасы-. ватьс  лишь через небольшую площадь торца образца, поступающего во внутренний цилиндр. Кроме того известно.

что бурение с отбором образцов грунта имеет низкие технико-экономические показатели по сравнению с бурением сплошным забоем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту ;к предлагаемому  вл етс  пробоотборник дл  отбора газовых проб, содержащий наконечник, пику, штангу с клинь ми и отсасывающим штуцером и вибромеханизм 2j.

Хот  пробоотборник предназначен дл  углублени  в грунт вручную, принципиально его можно применить дл  отбора газов с большей глубины (35м ), использу  дл  этого вибромеханизмы (вибраторы, вибромолоты). Известно , что последние  вл ютс  наиболее эффективным техническим средством бурени  неглубоких скважин в м гких породах.

Однако известный пробоотборник при отборе газовых проб из малопроницаемых грунтов (например олю1ы) 3 не может обеспечить высокую производительность . Объ сн етс  это тем, чт толшина уплотненного грунта при вибрационном бурении достигает 18-20 мм Уплотненный в стенки скважины слой резко снижает проницаемость грунта. Результаты опытов свидетельствуют что врем  углублени  пробоотборника вибромолотом в плотные глины на глубину 3 м составл ет 1-2 мин, а врем  отбора газовой пробы - 5-7 мин. Цель изобретени  - ювышение производительности отбора газовых проб из малопроницаемых грунтов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что пробоотборник дл  отбора газовых проб, содержащий наконечник, пику, штангу с каналами и отсасывающим штуцером и вибромеханизмом снабжаетс  ivOHycHbiMH втулками и установленными на нижней торцевой части штанги разрезными коническими шайбами с режущими кромками, сопр женньми с конусными втулками, возможна устаг новка разрезных конических шайб и . на наконечнике. На фиг.1 представлен пробоотборни в начальный момент заглублени  в грунт, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг.1; на фиг. пробоотборник в момент забора газовой пробы. Пробоотборник имеет наконечник с осевым каналом 2, который крепитс на резьбе к штанге 3. С конусньм то цом наконечника сопр гаетс  пика 4, котора  цилиндрической частью входи в осевой канал наконечника. В пике выполнены радиальные 5 каналы. В то цевую часть пики запрессована втулка 6, взаимодействующа  с пружиной 7, размещенной в цилиндрической полости штанги 3. С боковой поверхностью наконечни ка 1 сопр гаютс  две конусные втулк 8.На к;онусной поверхности последних размещены разрезные конические шайб 9,вьтолненные из прочного пружинно го материала и имеющие острые режущие кромки. Верхний торец штанги 3 приварен к головке 10, имеющей осевой 11 и радиальные 1,2 каналы и резьбу дл  присоединени  к вибровозбудителю буровой установки. В радиальный канал головки вставлен и заварен штуцер 13, с которым соедин етс  шланг 14 наземной системы пробоотбора. Пробоотборник под действием виброударных (вибрационных) импульсов, создаваемых вибровозбудителем (не показано ), погружаетс  в грунт. Реакци  последнего сжимает пружину 7, обеспечива  плотный контакт пики 4 с наконечником I. При углублении пробоотборника, разрезные шайбы 9, перемеща сь по конусной поверхности втулок, занимают верхнее (к устью скважины) положение; их поперечный размер равен диаметру наконечника. Упругость уплотненного сло  грунта обеспечивает плотный контакт последнего с режущими кромками разрезных шайб 9. После проходки скважины на заданную глубину пробоотборник лебедкой буровой установки приподнимают над забоем. Устройство работает следующим.образом . Уплотненный слой грунта, взаимодейству  с режущими кромками разрезных конических шайб 9, сдвигает последние по конусной поверхности втулок 8 вниз (к забою скважины). Шайбы 9, перемеща сь вниз,своими режущими кромками срезают уплотненный слой грунта со стенок скважины. Толщина последнего равна/полуразности диаметров шайб 9, наход щихс  в нижнем положении (на заплечиках конусных втулок 8) и размеров шайб в верхнем (к устью скважины) положении. Срезаемый грунт располагаетс  в пространстве между стенками скважиныи наружной поверхностью конусных втулок 8, способству  качественной герметизации призабойного пространства скважины. Одновременно с процессом срезани  уплотненного грунта пружина 7 выталкивает пику 4, радиальный и осевой каналы последней через штангу 3. Каналы головки 10, штуцер 13 соедин ют призабойное пространство скважины с наземной системой пробоотборника В последней осаждаетс  разр жение, под действием которого газы из призабойного пространства скважины поступают в приемную емкость. Пробоотборник позвол ет в значительной степени восстановить естественную проницаемость пород при отборе проб газа. Объ сн етс  это тем, что величина уплотненного сло  грунта , достигающа  при бурении с уплотнением пород (вибрационное, статическим задавливанием) 18-20 мм, уменьшаетс  до 5-6 мм при использовании резани  (обуривани ) уплотненного сло . Кроме того, пробоотборник прост по конструкции и заглубл етс  в грунт вибромеханизмами - наиболее эффективным техническим средством бурени  мелких скважин в м гких породах.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 421906, кл. G 01 N 1/04, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 519619, кл. G 01 N 21/22, 1972.

Kcucmei ef ЩnpOfsOfr Tn/vjL ЧУЧЦ

А-А