Устройство для исследования и отбора проб горных пород

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 114 Е 21 ОБРЕТЕНИЯ П(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕ ОТБОРА ПРОБ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относит геофизических исследован и предназначено для отбо ных пород из стенок скваж изобретения - повьпцение э ти дистанционного управле зондирующего стержня и по рающих втулок. Для этого 16 и сливной линиях насос лены обратные клапаны, Пр кулачковый механизм выпол обоймы, жестко закрепленн ИЯ И а устан еобраэующи нен в виде ой на верх 1 УСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(7 1) Всесоюзный научно-исследова- тельский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин(56) Авторское свидетельство СССР В 768952, кл, Е 21 В 49/06, 1977.Авторское свидетельство СССР В 1198196, кл. Е 21 В 49/06, 1984,я к области й скважинпроб горы Цель Афективносния работой родоотбив напорнои12 нем торце штока 8 поршня 7 насоса, Обойма 3 имеет внешний упор 4 с ьвыступом, а внутри нее размещен Кулачок 5 с винтовым пазом, взаимодействующим с внутренним выступом. Кулачок 5 закреплен на валу электродвигателя 2, На корпусе 1 закреплены опорные плоскости (ОП) б, взаимодействующие с внешним упором 4 при повороте обоймы 3 на заданный угол, определенный положением ОП 6. Распределительный элемент выполнен в шайбе 9 закреп 3ленной с помощью шлицевого соединения на штоке 8 поршня 7 насоса. Шайба 9 размещена в корпусе 1 с возможностью поворота и сообщения при повороте в 1 68718одну сторону нагнетательной линии16 насоса с поршневой полостью зондирующего стержня 13. Поршневая полость породоотбирающей втулки сообщена со сливкой линией 17 при повороте в противоположную сторону - сооб-щения с нагнетательнои линией 16 споршневой полостью породоотбирающейвтулки, Поршневая полость зондирующего стержня 13 сообщается со сливнойлинией 17, Насос всасывает рабочуюжидкость из заборно-сливной емкости10 и нагнетает ее по линиям 16 и 18в поршневую полость зондирующегостержня 13, который выдвигается ивнедряется в породу. 5 ил.Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин, аименно к устройствам для отбора пробгорных пород из стенок скважины,Цель изобретения - повышение эффективности дистанционного управления работой зондирующего стержня ипородоотбирающих втулок.На Фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез;на фиг. 2 - поршень насоса; ка.фиг. 3 - разрез А-А на Фиг, 2 приисходном положении поршня; нафиг. 4 - то же после поворота поршо,Эня на.45 , на Фиг. 5 - разрез Б-Бна Фиг. 3,Усгройство для исследования и отбора проб горных пород состоит из корпуса 1, электродвигателя 2 с редуктором, преобразующего кулачкового механизма, содержащего обойму 3 с внешним упором 4 и кулачок 5, опорных плоскостей 6, поршня 7 насоса со штоком 8, на шлицы которого посажена притертая одной плоскостью шайба 9 с пазами, причем шток 8 свободно перемещается относительно шайбы 9 в осевом направлении, а в круговом зафиксирован (фиг. 2) за" борно-сливной емкости 10, дифференциального поршня 11, узла 12 отбора, в котором расположены поршень с зондирующим стержнем 13 и породоотбирающие втулки 14, датчика 15 давления, напорной линии 16 р сливнОЙ линии 17, нагнетательной линии 18,зондирующего стержня 13 и нагнетательной линии 19 породоотбирающихвтулок, аварийных, пиний 20-22, воздушной полости 23. Корпус 1 и узел12 отбора соединены срезными штифтами 24 и 25.Устройство рабогает следующим10 образом.После спуска на заданную глубинуисследования включается электродвигатель 2 с редуктором, который начинает вращать кулачок преобразующе 15 го механизма. Обойма 3 преобразующего механизма совершает при этомвозвратно-поступательное движение,взаимодействуя посредством упора 4с одной опорной плоскостью 6, кото 20 рая Фиксирует обойму 3 от проворота.Поршень 7 насоса, жестко связанный через шток 8 с обоймой 3 преобразующего механизма, также начинаетсовершать возвратно-поступательное25 движение, что обеспечивает работунасоса.Насос всасывает рабочую жидкостьиз заборно-сливной емкости 10 и нагнетает ее по линиям 16 и 18 в поршневую полость зондирующего стержня13,Зондирующий стержень выдвигаетсяи внедряется в породу. Контроль заработой устройства и зались диаграмм1268718 давления производятся с помощью датчика 15 давления.При достижении поршнем с зондирующим стержнем крайнего положения электродвигатель реверсируется.Обойма 3 преобразующего механизма поворачивается вместе с кулачком в крайние положения на определенный угол (например, 45 ) до взаимодействия внешнего упора 4 с другой опорной плоскостью 6, поворачивая при этом поршень 7 и насаженную на него шайбу 9. Поворот происходит за счет сил трения между кулачком и обоймой, на которую действует дополнительная осевая нагрузка от избыточного давления в полости,В этом положении шайба 9 посредством пазов соединяет нагнетательную линию 18 насоса с гидравлическои линией 19 втулок, а сливную линию 17 с нагнетательной линией поршня с зондируЬщим стержнем 13. Масло изпод поршня со стержнем 13 под дейст,вием гидростатического давления 25 скважины и пружины перетекает в полость 10, и поршень с зондирующим стержнем 13 занимает исходное положение. Устройство готово для отбора проб.Если же данный интервал скважины не представляет интереса, то повторным реверсом привода устройства в нагнетальную линию насоса включается снова поршень с зондирующим стержнем. Работа устройства в режиме отбора проб аналогична описанной.Предлагаемое устройство позволяет многократно исследовать боковые стенки скважины по всему разрезу.40 Формула изобретения10 30 При отказе привода устройства(например, сгорел электродвигатель)извлечение прибора из стенок скважиныпроисходит с помощью аварийной систе.мы Натяжкой кабеля порядка 300-400 кгс срезаются штиФты 24 и 25. Корпус 1 ,при этом несколько смещается отно сительно узла 12 отбора и аварийные линии 20 и 21 посредством линии 22 соединяются с воздушной полостью 23, находящейся под атмосферным давлением, Масло за счет полного перепада давления перетекает в полость 23, иисполнительные органы 13 и 14 возвращаются в исходное положение. Объемполости 23 выполнен таким, что онвсегда больше или равен объему вытесняемого из полости 10 масла, Устройство извлекается на поверхность. Устройство для исследования и отбора проб горных пород, содержащее .корпус и размещенные в нем электро-. двигатель, насос со штоком и поршнем, цилиндры с породоотбирающими втулками в виде полых штоков с поршнями, цилиндр с зондирующим стержнем и поршнем, распределительный элемент, сообщенный с напорной и сливной линиями насоса, заборно-сливную емкость, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности дистанционного управления работой зондирующего стержня и породоотбирающих втулок, оно снабжено обратными клапанами, установленными в напорной и сливной линиях насоса, преобразующим кулачковым механизмом, выполненным в виде обоймы, жестко закрепленной на верхнем торце штока поршня насоса, снабженной внешним упором, внутренним выступом и размещенным внутри нее кулачком с винтовым пазом, взаимодействующим с внутренним выступом обоймы, кулачок закреплен на валу электродвигателя, а на корпусе закреплены опорные плоскости, взаимодействующие с внешними упорами обоймы при повороте последней в крайнее положение, причем распределительный элемент выполнен в виде шайбы, закрепленной с помощью подвижного шлицевого соединения на штоке поршня насоса и размещенной в корпусе с возможностью поворота и сообщения при повороте в одну сторону нагнетательной линии насоса с поршневой полостью зондирующего стержня, а поршневой полости породоотбирающей втулки - с линией слива, при повороте в противоположную сторону сообщения нагнетательной линии с поршневой полостью породоотбирающей втулки, а поршневой полости зондирующего стержня - с линией слива.11268718 амойленкоКорр оставительехред В.Кад едакто Заказ 6004/30В 130 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у 1 роектна Тираж 548 Государственн елам изобретен осква, Ж, Р УЮ У Подписноего комитета СССРй и открытийушская наб., д, 4/