Устройство для отбора проб донного грунта

(ЯМ 6 01 й 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4395918/26(71) Донецкий политехнический институт (72) Р. С.Алики н, Е, Н. Самойленко, И.М.фальков, И,В.Равилов, А.А.Чаленко и Д.А;Чаленко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ДОННОГО ГРУНТА(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отбора проб и зондирования донного грунта с плавучего основания для проведения инженерно-геологических изысканий. Цель изобретения - снижение энергоемкости за счет использования для вдавливания и извлечения пробоотборника энергии колебательного движения плавучего основания, Устройство содержит плавучее основание 1, пробоотборник 4, закрепленный в нижней части колонны бурильных труб 5. Узел вдавливания и извлечения пробоотборника выполнен в виде сдвоенной рейки 6 с косыми, симметрично расположенными зубьями и подпружиненнцх собачек 7, которые шарнирно закреплены на стойках 2, Сдвоенная зубчатая рейка 6 жестко закреплена в верхней части колонны бурильных труб, а собачки установлены на стойках 3 с возможностью последовательного взаимодействия зубьями нижней и верхней частей рейки. 1 з.п,ф-лы, 1 ил.После стабилизации основания 1 над точкой бурения производят посадку обсадной колонны 10 в донные отложения до ис следуемого интервала, Для этого используют подмыв обсадной колонны 10, забивку, погружение вибрацией или другим известным способом бурения. После этого собирают пробоотборник 4 и на бурильных трубах 5 с установленными на них центраторами 11 опускают в забой внутри обсадной колонны 10, На верхнюю часть колонныбурильных труб 5 навинчивают сдвоеннуюзубчатую рейку 6. При этом нижняя часть сдвоенной рейки 6 должна находиться нэ уровне рабочей части подпружиненных собачек 7, Затем собачки 7 подводят к рейке 45 50 55 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использованодля отбора проб и зондирования донногогрунта с плавучего основания для проведения инженерно-геологических изысканий, а 5также поисково-разведочных и картировочных работ,Целью изобретения является снижение,энергоемкости за счет использования длявдавливания и извлечения пробоотборника 10энергии колебательного движения плавуче, го Основания,На чертеже изображено устройство для,отбора проб донного грунта.Устройство состоит из плавучего осно, вания 1, вышки 2 с грузоподъемным механизмом (не показано) и стоек 3, жесткозакрепленных на основании 1. Узел вдавливания и извлечения пробаотборника 4 с колонной бурильных труб 5 выполнен в виде 20, храпового механизма со сдвоенной рейкой.6 с косыми симметрично расположенными, зубьями и подпружиненных собачек 7, шар нирно установленных на стойках 3. Сдвоен, ная зубчатая рейка 6 прикреплена к верхней 25части колонны бурильных труб 5, а собачки7 смонтированы на стойках 3 посредствомшарнирных соединений 8, обеспечивающих, поворот относительно их горизонтальныхосей собачек 7 и последовательное взаимодействие последних с зубьями нижней иверхней частей рейки 6, Стойки 3 снабженыпредохранительными элементами в видесрезных штифтов 9. При относительно боль шой глубине моря в точке опробования, э 35, также при необходимости поинтервального, опробования донных отложений бурениеведут с обсадкой, для чего используют об, садную колонну 10, а на бурильную колоннузакрепляют центраторы 11, обеспечивающие устойчивость последней при вдавливании пробоотборника 4.Устройство работает следующим образом. 6, после чего вдавливание пробоотборника 4 ведут импульсами, синхронно связанными с вертикальными движениями плавучего основания 1 вниз, при его качке нэ волне за счет взаимодействия собачек 7 с уступами зубьев нижней части рейки 6. При движении основания 1 на волне вверх собачки 7 проскальзывают вверх по зубчатой рейке 6, не зацепляясь за нее, За счет того, что шаг зубьев выбирается много меньше высоты волны и амплитуды вертикальной качки основания 1, рейка 6 постепенно перемещается вниз, обеспечивая вдавливание пробоотборника 4 в донные отложения с усилием, равным весу основания в воде. Для того, чтобы исключить случайную поломку наиболее нагруженных узлов всей компоновки бурового оборудования при внезапных заклинках пробоотборника 4 в скважине, в стойках 3 предусмотрены предохранительные элементы в виде срезных штифтов 9, исключающих жесткую связь стоек 3 с собачками 7, После внедрения пробоотборника 4 нэ расчетную глубину собачки 7 переводятся в верхнее положение путем вращения вокруг горизонтальных шарнирных соединений 8 до взаимодействия с верхней частью сдвоенной рейки 6. В этом случае при движении основания 1 на волне вверх собачки 7, входя в зацепление с рейкой 6, извлекают колонну бурильных труб 5 и пробоотборник 4 вверх. Дальнейший подъем колонны бурильных труб 5 производится через вышку 2 обычными грузоподъемными средствами, имеющимися на основании 1,Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в повышении эффективности работ по отбору проб донных грунтов за счет существенного упрощения бурового оборудования и снижения потребления энергии на проведение буровых операций, так как для этих целей используется волновая энергия моря, приводящая в постоянное колебательное движение плавучее буровое основание.Формула изобретения 1. Устройство для отбора проб донного грунта, содержащее плавучее основание, пробоотбарник, закрепленный в нижней части колонны бурильных труб, и узел вдавливания и извлечения пробоотборника из грунта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости за счет использования для вдавливания и извлечения пробоотборника энергии колебательного движения плавучего основания, оно снабжено стойками, жестко закрепленными на плавучем основании, узел вдавливания и извлечения пробоотборника выполнен в виде169 П 10 го взаимодействия с зубьями нижней и верхней частей рейки,Составитель В.ПоляковТехред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор Ю. Середа Заказ 3922 Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сдвоенной рейки с косыми, симметрично расположенными зубьями, и подпружиненных собачек, шарнирно установленных на стойках, при этом сдвоенная зубчатая рейка жестко закреплена в верхней части колонны 5 бурильных труб, а собачки установлены на стойках с возчожностью последовательно 2. Устройство по п.1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стойки снабжены предохранительными элементами, выполненными в виде срезных штифтов.