SU956743A1 - Устройство дл отбора ориентированного керна - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОРИЕНТИРОВАННОГО КЕРНА

1

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к средствам дл  бурени  с отбором керна и индикацией его пространственного положени .

Известны устройства дл  отбора ориентированного керна, содержащие керноприемную трубу с маркирующими зубь ми и датчиком положени  апсидальной плоскости 1.

Однако дл  определени  пространственного , положени  керна при применении этих устройств необходимы последующие измерени  угла наклона ствола и азимута положени  апсидальной плоскости, что уменьшает производительность бурени .

Более соверщенны устройства дл  ориентированного отбора керна, где угол наклона и азимут определ ютс  одновременно с бурением и нанесением метки .на керн.

Известно устройство, содержащее керноприемную трубу, установленный с возможностью перемещени  по керноприемной трубе инклинометрический датчик в замкнутом корпусе с выступающим вниз подпружиненным стержнем фиксатора арретирного механизма , а также маркирующие зубь  дл  нанесени  ориентированной метки на керн 2.

Однако указанное устройство характеризуетс  недостаточной надежностью из-за посто нного контакта инклинометрического датчика с поверхностью керна и необходимостью удержани  его от проворота относительно керноприемной трубы на прот жении всего хода наполнени  керном. При наличии щлама возможно заклинивание и разрущение деталей соединени  датчика с керноприемной трубой.

0 Цель изобретени  - повыщение надежности за счет предотвращени  разрущени  инклиЬометрического датчика.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве корпус инклинометрического датчика снабжен подъемной поплавковой камерой, соединен с керноприемной трубой срезным штифтом, а маркирующие зубь  расположены на нижнем торце корпуса .

Кроме того, керноприемна  труба снабже20 на рычажковыми держател ми.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из керноприемной трубы 1, к верхней части которой присоединен- рычажковый держатель 2 с подпружиненными рычажками 3, а к нижней - башмак 4 с кернорвателем 5. В верхней части башмака 4 выполнены отверсти  под винты 6, посредством которых через срезные штифты 7 инклинометрический датчик удерживаетс  в исходном полох:ении . Инклинометрический датчик сЪстоит из замкнутого корпуса 8, внутри которого размеш ,ен инклинометр 9 с арретирным подпружиненным механизмом 10. Инклинометр 9 в исходном положении свободно вращаетс  на двух игольчатых подшипниках скольжени . Верхний безупорный подшипник 11 жестко соединен с крышкой корпуса 12. Нижний упорный подшипник 13, поджатый пружиной 14 и наход шийс  внутри стержн  15,  вл етс  подвижным и при движении последнего вверх опускаетс  вниз. В нижней части стержн  15, выход шего из корпуса 8 к забою, выполнено отверстие под штифт 16, удерживаюший пружину 17 в сжатом состо нии. В верхней части приводт ного стержБ  15 выполнена бегова  дорожка дл  шарика 18. Эксцентрично основание датчика инклинометра 9 снабжено эластичной прокладкой 19, в которую вдавливаетс  шарик 18 при движений стержн  15 вверх. В подградуированном корпусе 8, против инклинометра 9, выполнены окно 20 из прозрачного материала дл  вз ти  отчетов азимута 21 и угла наклона 22, а также onpfeделени  положени  нижних точек опсидальной плоскости по инклинометру 9 и шарм-ку 18. Нижний торец корпуса 8 снабжен эксцентрично расположенными твердосплавными маркирующими зубь ми 23 дл  нанесени  меток за керн. Инклинометрический датчик установлен в керноприемной трубе, так что в исходном положении зубь  23 опережают рабочие органы бурильной головки или коронки. Стержень 15, со вставленным штиф- том 16, в свою очередь опережает вылет зубьев 23. Дл  удобства вз ти  отчетов, шкала угла наклона 22 проградуирована, положение зубьев 23 перенесено метками на градуированный корпус 8 с окнами 20, а положение эксцентрика инклинометра 9 - на его рамку. Инклинометр 9 работает в среде прозрачного масла. Герметизаци  масл ной камеры, образованной корпусом 8 и крышкой 12 достигаетс  гофрированными элементами 24, которые обеспечивают работоспособность устройства при любых перепадах давлени . Датчик защищен от воздействи  промывочной жидкости кожухом 25, верхн   внутренн   часть которого представл ет поплавковую камеру 26, заполненную газом или воздухом. На наружной верхней кожуха 25 выполнены конические пазы 27 дл  зацеплени  с рычажками 3 во врем  подъема датчика в область держател  2. В случае применени  одинарной колонковой трубы 1 к башмаку 4 присоедин етс  бурильна  головка или коронка. Работает устройство следующим образом . В собранном виде устр.ойство спускают в скважину. В призабойной зоне спуск осуществл ют с промывкой до посадки на забой с целью очистки последнего. По достижении забо  на него создают осевое нагружение, обеспечивающее качественное оставление следа от зубьев 23 и срез штифтов 7, прочность которых выбираетс  в зависимости от прочности горных пород. Если невозможно создать необходимую осевую нагрузку, то устройством повторно удар ют о забой. При этом стержень 15, первым коснувшись забо , передает осевое нагружение на штифт 16 под действием чего происходит его срез. Пружина 17, таким образом , освобождаетс  и своим усилием поднимает стержень 15 до полного прижати  арретирного механизма 10 и шарика 18. Арретирный механизм 10 инклинометра 9 при этом будет прижат к крышке корпуса 12, зафиксировав тем самым зенитный и азимутальный углы и положение апсидальной плоскости. Дальнейшее совместное внедрение зубьев 23 в породу приводит к оставлению на ней ориентированных меток, изображенных на фиг. 3 и срезу штифтов 7. Инклинометрический датчик освобождаетс  от защемлени  с керноприемной трубой 1. После полной посадки устройства на забой промывку выключают. За счет поплавковой камеры 26 датчик поднимаетс  в область рычажкового держател  2, где удерживаетс  при последующей промывке за счет зацеплени  конических пазов 27с рычажками 3. Это предотвращает разрушение или искажение ориентированных меток после их нанесени  зубь ми 23. Этим же устройством оббуривают и извлекают керн на поверхность. При извлечении устройства по меткам, оставленным зубь ми 23, из керна и аналогичным пересеченным на градуированный корпус 8, сразу можно приступить к определению естественной ориентации керна. Дл  этого через окна 20 берутс  отсчеты зенитного угла, а также положение магнитной стрелки 21, шарика 18 и аксидальной плоскости по инклинометру 9 относительно проградуированного корпуса. В вертикальных скважинах ориентирование ведетс  только по азимуту 21. К преимуществам данного устройства следует отнести: оперативность в отборе ориентированных кернов; достоверность получени  нижней точки апсидальной плоскости и возможность проверки показаний датчика 9 последующими инклинометрическими работами на скважине; возможность отбора ориентированных кернов на базе любых колонковых наборов и снар дов в вертикальных и наклонных скважинах; простота в обслуживании, не требующа  большой квалификации обслуживающего персонала.

Claims (2)

1. Устройство дл  отбора ориентированного керна, содержащее керноприемную трубу , установленный с возможностью перемещени  по керноприемной трубе инклинометрический датчик в. замкнутом корпусе с выступающим вниз подпружиненным стержнем

фиксатора арретирного механизма, а также маркирующие зубь  дл  нанесени  ориентированной метки на керн, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности за счет предотвращени  разрушени  датчика, корпус инклинометрического датчика снабжен подъемной поплавковой камерой, соединен с керноприемной трубой срезным штифтом, а маркирующие зубь  расположены на нижнем торце корпуса.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что керноприемна  труба снабжена рычажковыми держател ми.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 188404, кл. Е 21 В 25/16, 1965.

2.Патент ФРГ № 1163270, кл. 5А 25/00, 1962 (прототип).

Фг/г.

0

9