Съемный керноприемник

(19) 5 Е 21 В 25/О ЕТЕН глеразведка"и А. А. Шилин ельство СССР25/02, 1986,р, Справочник по бу(54) СЪЕМНЫЙ КЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидеМ 742576,кл, Е 21 ВНовиков Г. П. и днию скважин на уголрис. Ш.4,2(57) Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам:для разведки месторождений полезных ископаемых с использованием комплексов со съемными керноприемниками. Цель -повышение представительности кернового опробования угольных пластов сложного строения. Сьемный керноприемник состоит из следующих основных узлов; головки фиксатора 1, удлинителя 2, переходника 3, узла подвеса с регулятором опережения и контейнера с коронкой штампомУзел подвеса включает пяту 4, переходник 5 с внутренним конусом,1726728 ских вставок установлены в пяту 4 и вал 7 с конусом. Шариковый подпятник образован двумя вставками и шариком 16. Пята 4 подпружинена пакетом тарельчатых пружин 14, которые при замыкании муфты сжимаются, при этом шарик 16 перемещается вглубь переходника 5 с внутренним конусом, Детали узла подвеса образуют внутри с переходником 3 камеру постоянного объема, заполненную маслом. 2 з,п. ф-лы, 1 ил,переходник 6 средний, вал 7 с конусом, корпус уплотнения - сальника 8, гайку 9 сальника, контргайку 10, пакет тарельчатых пружин 14, винт 15, шарик 16, опорные элементы 17, поршень 18. Контейнер с коронкой-штампом состоит из переходника 11 нижнего, керноприемной трубы 12 с кассетой 21 и коронкой-штампом 13, подпружиненного шарикового клапана 19 и 20. Опорные элементы 17 в виде цилиндричеИзобретение относится к горному делу, структуры углей в пробуренном интервале; кустройствам для разведки месторождений низкая механическая скорость бурения по полезных ископаемых с использованием пластам сложного строения при внедрении комплексов со съемными керноприемника- штампа в породный прослой; недостаточми, преимущественно при разведке уголь ная надежность работы узла подвеса по ных месторождений комплексами причине отсутствия .гидростабилизациивнутри узла подвеса и давления жидкости вИзвестны колонковые снаряды со съем- скважине(в момент сжатия пружин вал вхоными керноприемниками. Основным их не- дит внутрь полости узла подвеса, изменяя . достатком является неудовлетворительное 10 при этом ее объем, а при разжатии - выхокачество кернового опробования угольных дит, создавая возможность подсоса жидко- месторождений, пласты которых сложены сти из скважины), Шлам и песок при этом углями средней стадии метаморфизма, об- попадают в подшипниковый узел и неподладающими значительной хрупкостью и эн- вижность керноприемника при отборе сладотрещиноватостью, особенно в районах 15 бых углей может нарушаться, что ведет к интенсивногоразвития мелкоамплитудной снижению качества кернового опробоватектоники. ния.На формирование керна отрицательное Цель изобретения - повышение пред- воздействие оказывает поток промывочной ставительности кернового опробования жидкости в нижней части снаряда, 20 угольных пластов сложного строения.Известен также съемный керноприем- Поставленная цель достигается применик "Конус" для отбора проб неустойчивых нением съемного керноприемника комбиуглей, состоящий из головки-фиксатора, уз- нированного действия, узел подвеса ла подвеса с регулятором опережения, уд- которого помещен в изолированную камелинителя и контейнера со штампом. 25 ру,заполненнуюмаслом,апоследняяимеет Керноприемник "Конус" - самонастраиваю- гидравлическую стабилизацию с давлением щееся в процессе работы устройство, в ко- жидкости в скважине.тором в качестве автоматического Предлагаемый съемный керноприемник регулятора применен упругий элемент (па- обладает следующими отличиями (от протокет тарельчатых пружин) с заданной расчет типа).ной нагрузочной характеристикой, В Керноприемник снабжен фрикционным процессе опробования угольных пластов механизмом в виде конусной муфты и шарикерноприемник автоматически настраива- ковым подпятником, опорные поверхности ется по величине опережения штампа отно- которого усилены цилиндрическими встав- сительно торца вращающейся алмазной 35 ками высокой поверхностной твердости коронки колонкового набора комплекса (НРС=60-65), причем верхняя пята подпят- КССКи по удельному давлению под ко- ника опирается на пакет тарельчатых прунусным торцом штампа. жин. Указанная конструкция обеспечиваетНедостатки керноприемника "Конус" автоматическую регулировку опережения низкая представительность кернового оп коронки-штампа, а также автоматическую робованияпластовуглясложногостроения, смену режима работы керноприемника представленных переслаиванием мягких, (штампование-обуривание) в зависимости легкораэрушающихся углей и продольных от твердости угля или пород на забое, прослоев в результате избирательного ис-. Коронка-штамп армирована твердосптирания более хруПких литотипов, сниже лавными резцами, что поозволяет ей рабоние выхода керна углей и нарушение тать в режиме штампования и обуривания.1726728 5Конусный фрикцион, подпятник и чувствительный пружинный элемент помещены визолированную маслозаполненную камеру,снабженную устройством стабилизации давления масла внутри камеры и жидкости в 5скважине, Устройство стабилизации давления выполнено в виде поршня, перемещающегося внутри цилиндрического канала,расположенного параллельно продольнойоси верхнего переходника узла подвеса и. 10соединенного в верхней части со скважиной, а в нижней - с камерой,На чертеже изображен съемный керноприемник, разрез,Устройство содержит головку-фиксатор 151, удлинитель 2; переходник 3, узел подвесас регулятором опережения и контейнер скоронкой-штампом,Узел подвеса включает пяту 4, переходник 5 с внутренним конусом, переходник 6 20средний, вал.7 с конусом, корпус уплотнения-сальника 8, гайку 9 сальника, контргайку 10, пакет тарельчатых пружин 14, винт 15,шарик 16, опорные элементы 17, поршень18, 25Контейнер с коронкой-штампом состоит из переходника 11 нижнего,керноприемной . трубы 12 с кассетой 21 икоронкой-штампом 13, подпружиненныхшариковых клапанов 19 и 20. 30Опорные элементы в виде цилиндрических вставок 17 установлены в пяту 4 и вал7 с конусом.Шариковый подпятник образован двумя вставками 17 и шариком 16. Пята 4 подпружинена пакетом тарельчатых пружин 14,которые при замыкании муфты сжимаются,При этом шарик 16 перемещается вглубьпереходника 5 с внутренним конусом,Детали узла подвеса с переходником 3 40образуют внутри заполненную маслом камеру постоянного объема.Съемный керноприемник работает следующим образом;При бурении по углю коронка-штамп 13 45опережает наружную коронку 22 комплексаКССК, формируя керн путем штампования, При этом контейнер 12 с кассетой 21,переходник 11, вал 7 с конусом остаютсянеподвижными. т.е. не вращаются, С поступлением керна в контейнер промывочная жидкость из него удаляется черезосевой и радиальный каналы переходника11 и подпружиненные клапаны 19 и 20 вскважину. 55При встрече коронкой-штампом 13 породного прослоя или крепкого угля реакциязабоя возрастает, пакет тарельчэтых пружин 14 дополнительно сжимается, вал 7 сконусом вдвигается вовнутрь камеры, образованной деталями 5-9, Рост давления масла в камере приводит к перемещению поршня 18 в цилиндрическом канале переходника 3. связанного с камерой каналом б, а со скважиной - каналом а, Поршень 18 при этом является поверхностью раздела сред "масло-скважинная жидкость".Конусная муфта замыкается, и вращение передается на контейнер и коронк,- штамп. После перебуривания более прочных литотипов угля или пород реакция забоя уменьшается. пружины разжимаются и коронка-штамп, опережая коронку КССК, снова штампует уголь. Вал с конусом 7 вернется в исходное положение, увеличивая обьем полости внутри узла подвеса и понижая в ней давление. Под воздействием сквэжинной жидкости через канал а поршень 18 перемещается вниз. выравнивания давление жидкости в скважине и масла в камере.Таким образом, обеспечивается автоматическая регулировка величины опережения коронки-штампа в зависимости от реакции забоя, автоматическое изменение режима работы сьемного керноприемника. стабилизация давления в скважине и камере узла подвеса.При применении предлагаемого изобретения повышается представительность кернового опробования угольных пластов сложного строения.и рост достоверности геологических прогнозов: сокращаются непроизводительные работы бурового персонала при некачественном керновом опробовании, рост производительности буровых работ; снижаются потери от брЭка и непроизводительных работ.Формула изобретения 1. Съемный керноприемник, содержащий последовательно связанные головку- фиксатор, удлинитель, переходник, узел подвеса с регулятором опережения и контейнер с коронкой-штампом в нижней части, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения представительности кернового опробования угольных пластов сложного строения, узел подвеса выполнен в виде нормально разомкнутой конусной муфты, пяты, подпружиненной относительно переходника, подпятника и маслозаполненной изолированной камеры, переходник - с продольным цилиндрическим каналом с размещенным в нем поршнем, подпоршневая полость которого гидравлически связана с маслозэполненной камерой, а надпоршневая - с внешним пространством, при этом подпятник выполнен в виде опорных элементов, размещенных в нижней части пяты и верхней части конусной муфты и размещенной между ними шаровой опоры, а пята разме1726728 поверхностной твердостью, равной твердости шаровой опоры,Составитель Л,АллахвердянТехред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Н.Шитев Заказ 1260 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 щена с зазором в маслозаполненной камере.2. Керноприемник по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения износоустойчивости подпятника, опорные элементы выполнены в виде цилиндрических вставок с 3. Керноприемник по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что коронка-штамп армировэна твердосплавными резцами.