Керноориентатор

.64 (088.8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень 25Дата опубликования описания 17.07.82 по делам изобретеии и открытий(72) Авторы изобретения Л. Г. Шолохов и О. В. Ошкордин рный инсгИтут,Свердловский ордена Трудового Красного Знамениим. В. В. Вахрушева(54) КЕРНООРИЕНТАТОР 1Изобретение относится к горному делу, к средствам для кернометрических исследований при бурении разведочных скважин, которые проводят с целью определения положения структурных элементов горных пород и руд по пространственно ориентированному керну.Известны керноориентаторы, фиксирующие положение специальной метки на поверхности керна, высверленной эксцентричным буровым снарядом меньшего диаметра, чем основной ствол скважины 1.Недостатком этих -стройств является необходимость проведения спуска и подъема специального снаряда перед бурением, что уменьшает производительность работ и повышает их стоимость.Известен керноориентатор, позволяющий фиксировать положение керна одновременно с бурением. Он содержит корпус, храповую муфту в виде двух зубчатых полумуфт, шток толкатель, промежуточный переходник и датчик апсидального положения с шариком-отвесом в кольцевом желобе и связанной с кольцевым желобом подпружиненной тягой. При смыкании зубчатой муфты в процессе бурения специальный шток-толкатель сжимает пружину датчика апсидального положения, прижимающую шарик к шкале и шарик свободно перекатывается в кольцевом желобе. По окончании бурения осуществляется срыв керна без вращения. При этом под действием растягивающей нагрузки зубчатая муфта размыкается, шток-толкатель перемещается вверх, пружина датчика разжимается и шарик, находящийся в апсидальном положении скважины, зажимается между кольцевом желобом и шкалой 12.Недостатком известного устройства является отсутствие блокировки шарика регистратора апсидального направления, фиксация и раскрепление которого осуществляются только в результате размыкания 15 зубчатой муфты. Между тем, в процессеподъема снаряда на поверхность неизбежны самопроизвольные смыкания зубчатой муфты под действием сил инерции, трения, вибрации, которые приводят к раскреплению шарика датчика и разориентации керна. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет предотвращения случайного смещения шарика-отвеса при извлечении из скважины.Указанная цель достигается тем, что керноориентатор снабжен ограничителем аксиального перемещения штока-толкателя, вы.полненным в виде выемки на промежуточном переходнике и соответствующего ей поформе выступа на штоке-толкателе.5На фиг. 1 изображен кероноориентатор,продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А -А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б нафиг. 1.Керноориентатор состоит из корпуса 1,промежуточного переходника 2, верхнегопереходника 3, нижнего переходника 4 сзакрепленными в них уплотнительными манжетами 5. Внутри корпуса 1 керноориентатора смонтирован датчик апсидального положения, состоящий из тяги 6, пружины 7, 15шкалы 8, шарика-отвеса 9, кольца 10и штока-тол кателя 11. Керноориентаторимеет ограничитель аксиального перемещения штока-толкателя, состоящий из втул.ки 12 на промежуточном переходнике 2 сполукольцевой выемкой 13 и соответствующего ей полукольцевого выступа 14 на штоке 11.Для компенсации реактивного крутящего момента керноориентатор снабжен храповой муфтой, состоящей из зубчатой полумуфты 15, закрепленной на переходнике 3,зубчатой полумуфты 16, закрепленной накорпусе 1 и упорным подшипником 17, смонтированным на штоке-толкателе 11,Отбор образцов ориентированного кер 30на с помощью керноориентатора осуществляется следующим образом.Керноориентатор устанавливается непосредственно над колонковым набором, оснащенным кернорвателем. При постановкеснаряда на забой выступ штока-толкателя11 опирается о верхнюю торцовую поверхность втулки 12. При вращении снаряда полукольцевой .выступ 14 штока-толкателя 11попадает в выемку 13 втулки 12, за счетэтого происходит аксиальное перемещениештока 11 и смыкание зубьев храповой муф вты 15 и 16, передающей крутящий моменти осевую нагрузку на забой. Одновременнотяга 6, сжимая пружину 7, перемещаетсявниз вместе с кольцом 10 и освобождаетшарик 9, который в процессе бурения свободно перекатывается по желобу кольца 10.По окончании бурения срыв керна осуществляется без вращения. При снятии осевой нагрузки шарик 9, находящийся в апсидальном положении зажимается между коль цом 1 О и шкалой 8 усилием сжатия пружины 7. Зубчатая полумуфта 16, перемешаясь вверх, проворачивается относительно полу- муфты 15 под действием реактивного момента упругого скручивания колонны бурильных труб, в результате чего выступ 14 штока-толкателя 11 проворачивается относитель но выемки 13 втулки 12, Этим достигается блокировка датчика апсидального положения в процессе подъема снаряда на поверхность, так как для смыкания храповой муфты под действием случайных возмущающих воздействий (сил инерции, трения и т.д) необходимо преднамеренное вращение.Внедрение данного керноориентатора для ориентированного срыва керна позволяет отказаться от применения трудоемких отбуровочных керноскопов и, таким образом, значительно расширить область применения и снизить трудоемкость кернометрических исследований.Формула изобретенияКерноориентатор, содержащий корпус, храповую муфту в виде двух зубчатых полумуфт, шток-толкатель, промежуточный переходник и датчик апсидального положения с шариком-отвесом в кольцевом желобе и связанной с кольцевым желобом подпружиненной тягой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы посредством предотвращения случайного смещения шарика-отвеса при извлечении из скважины, он снабжен ограничителем аксиального перемещения штока-толкателя, выполненным в виде выемки на промежуточном переходнике и соответствующего ей о форме выступа на штоке-толкателе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 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 СССРМо 343029, кл. Е 21 В 25/00, 1969 (прототип).1130лиал 4/5ная,Редактор Л. ТюринаЗаказ 4784/15ВН Т И ПИ Гос по деламМосква ППП Пат Составитель В. ехред А. Бойкас раж 623 дарственного к изобретении и Ж - 35, Раушс нт, г. Ужгоро