SU941540A1 - Керноориентатор - Google Patents

Description

(54) КЕРНООРИЕНТАТОР

1

Изобретение относитс  к горному делу, к средствам дл  кернометрических исследований при бурении разведочных скважин, которые провод т с целью определени  положени  структурных элементов горных пород и руд по пространственно ориентированному керну.

Известны керноориентаторы, фиксирующие положение специальной метки на поверхности керна, высверленной эксцентричным буровым снар дом меньшего диаметра, чем основной ствол екважины 1.

Недостатком этих -стройств  вл етс  необходимость проведени  спуска и подъема специального снар да перед бурением, что уменьшает производительность работ и повышает их стоимость.

Известен керноориентатор, позвол ющий фиксировать положение керна одновременно с бурением. Он содержит корпус, храповую му(||ту в виде двух зубчатых полумуфт, шток толкатель, промежуточный переходник и датчик апсидального положени  с шариком-отвесом в кольцевом желобе и св занной с кольцевым желобом подпружиненной т гой . При смыкании зубчатой муфты в процессе бурени  специальный шток-толкатель

сжимает пружину датчика апсидального положени , прижимающую шарик к шкале и шарик свободно перекатываетс  в кольцевом желобе. По окончании бурени  осушествл етс  срыв керна без вращени . При этом

5 под действием раст гивающей нагрузки зубчата  муфта размыкаетс , шток-толкатель перемещаетс  вверх, пружина датчика разжимаетс  и шарик, наход щийс  в апсидальном положении скважины, зажимаетс 

,Q между кольцевом желобом и шкалой 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие блокировки шарика регистратора апсидального направлени , фиксаци  и раскрепление которого осуществл ютс  только в результате размыкани 

15 зубчатой муфты. Между тем, в процессе подъема снар да на поверхность неизбежны самопроизвольные смыкани  зубчатой муфты под действием сил инерции, трени , вибрации , которые привод т к раскреплению

2Q шарика датчика и разориентации керна.

Цель изобретени  - повышение надежности работы за счет предотвращени  случайного смещени  щйрика-отвеса при извлечении из скважины.

Указанна  цель достигаетс  тем, что керноориентатор снабжен ограничителем аксиального перемещени  штока-толкател , выполненным в виде выемки на промежуточном переходнике и соответствующего ей по форме выступа на штоке-толкателе.

На фиг. 1 изображен кероноориентатор, продольный разрез; на фиг. 2 -сечение А- А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Керноориентатор состоит из корпуса 1, промежуточного переходника 2, верхнего переходника 3, нижнего переходника 4 с закрепленными в них уплотнительными манжетами 5. Внутри корпуса 1 керноориентатора смонтирован датчик апсидального положени , состо щий из т ги 6, пружины 7, шкалы 8, щарика-отвеса 9, кольца 10 и щтока-толкател  11. Керноориентатор имеет ограничитель аксиального перемещени  штока-толкател , состо щий из втулки 12 на промежуточном переходнике 2 с полукольцевой выемкой 13 и соответствующего ей полукольцевого выступа 14 на штоке 11.

Дл  компенсации реактивного крут щего момента Керноориентатор снабжен храповой муфтой, состо щей из зубчатой полумуфты 15, закрепленной на переходнике 3, зубчатой полумуфты 16, закрепленной на корпусе 1 и упорным подшипником 17, смонтированным на штоке-толкателе П.

Отбор образцов ориентированного керна с помошью керноориентатора осуществл етс  следующим образом.

Керноориентатор устанавливаетс  непосредственно над колонковым набором, оснащенным кернорвателем. При постановке снар да на забой выступ щтока-толкател  11 опираетс  о верхнюю торцовую поверхность втулки 12. При вращении снар да полукольцевой-выступ 14 щтока-толкател  11 попадает в выемку 13 втулки 12, за счет этого происходит аксиальное перемещение щтока 11 и смыкание зубьев храповой муфты 15 и 16, передающей крут щий момент и осевую нагрузку на забой. Одновременно т га 6, сжима  пружину 7, перемещаетс  вниз вместе с кольцом 10 и освобождает шарик 9, который в процессе бурени  свободно перекатываетс  по желобу кольца 10.

По окончании бурени  срыв керна осуществл етс  без вращени . При сн тии осевой нагрузки шарик 9, наход щийс  в апсидальном положении зажимаетс  между коль цом 10 и щкалой 8 усилием сжати  пружины 7. Зубчата  полумуфта 16, перемеща сь вверх, проворачиваетс  относительно полумуфты 15 под действие.м реактивного момента упругого скручивани  колонны бурильных труб, в результате чего выступ 14 штока-толкател  11 проворачиваетс  относитель но выемки 13 втулки 12. Этим достигаетс 

блокировка датчика апсидального положени  в процессе подъема снар да на поверхность , так как дл  смыкани  храповой муфты под действием случайных возмущающих воздействий (сил инерции, трени  и т.д) необходимо преднамеренное вращение.

Внедрение данного керноориентатора дл  ориентированного срыва керна позвол ет отказатьс  от применени  трудоемких отбуровочных керноскопов и, таким образом , значительно расширить область применени  и снизить трудоемкость кернометрических исследований.

Claims (2)

1.Керноскоп К- О. и кернометр ПТ-1. Практическое руководство по отбору и исследованию ориентированного керна. Мингео,

РСФСР, Уральское ТГУ, Свердловск, 1975, с. 8, рис. 1.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 343029, кл. Е 21 В 25/00, 1969 (прототип).

Фиг.1

А-А

6-6