Устройство для отбора ориентированного керна

Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик ИДЕТ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ Дополнительное к с вид-ву -21) 2894584/22-0 22) Заявле 3.03 80/16 исоелинением заявк ддрстеенн СССпинтет 3)Приорит 3) УДК 622243 .64 (088.8) по денди нэабретенн ублн вано 23,81 етень,Рге 4 ткрытн описания 23. 11. 8 ата опубликова СЗФМЗЫ;,: ЯУЦрУР 1 г-г ВИОТТИ 2) Авторы изобретения Л.Г.Болохов, О.В.О.Б корди ЪСвердловский ординститут им. В.Ви среднего специ 71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОРИЕНТИРОВАННОГО КЕРНА де бо наде т цель достигаетс тве маркирующий де группы шарикшток выполнен каналом для пере одом в зазор з казан элементв разночто в устрои выполнен в в ного диаметр гнетательным 20 н мещениажнма,шариков с в Изобретение относится к горномулу, к средствам для бурения с отром керна.Известны устройства для отбора ориентированного керна, содержащие. трубу с переходником и коронкой, механизм для нанесения метки на керн, и датчик положения ансидальной плоскости 111.При бурении таким устройством по трещиноватым породам, где возможно смещение отдельных кусков керна, имеет место потеря информации из-за невозможности восстановить первоначальное положение керна по отношению к апсидальной плоскости, которая фиксируется один раз в конце рейса.Более совершенно устройство, где положение апсидальной плоскости фиксируется многократно по мере углубки и поступления керна в трубу.Такое устройство содержит наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю керноприемную трубу, свяа Трудового Красногоахрушева Министерства высшегоьного образования РСФСР занный с керноприемной трубой механизм для нанесения метки на керн, а также датчик положения апсидальной плоскости с механизмом для многократного нанесения метки и зажимом маркирующего элемента в зазоре между пластиной из мягкого металла и подвижной пятой на подпружиненном штоке 12 .Однако примененные в этом устройстве механизмы содержат большое количество подвижных друг относительно друга деталей, что в конечном итоге существенно усложняет конструкцию и снижает надежностЬ работы устройства.5Целью данного изобререния является упрощение конструкции и повышениежности работы.а пята зажима и пластина из мягкогометалла расположены внутри керноприемной трубы, которая при этомйодпружинена с возмажностью предельного смещения относительно наружнойтрубы,На фиг.1 изображено устройство,разрез; на фиг.2сечение А-А нафиг.1.Устройство для отбора ориентированного керна включает кулачковуюмуфту, состоящую иэ верхней полумуфты 1.и нижней полумуфты 2 с уплотнительной манжетой 3 и штоком 4, с закрепленным на нем упорным подшипником 5, средний переходник 6 с двумяуплотнительными манжетами 7.Датчикположения апсидальной плоскости содержит шток 8 с пружиной 9, кольцевойпятой 10 и маркирующим элементом 11,размещенным в зазоре между пятой 10и пластиной 12 из мягкого металла,. Керноприемная труба 13, оснащеннаярезцом 14, шкалой 15, подшипникомскольжения 16 и пружиной 17, разме"щенной под нижней частью 18 среднегопереходника 6 в наружной трубе 19,образуют механизм для нанесения меткина керн, На нижнем конце трубы 19навинчена коронка 20 с кернорвателем 21. В штоке 8 выполнен нагнетательный канал 22, имеющий выход 23в зазор между:пятой 1 О и пластиной 12.Устройство работает следующим образом,Маркирующий элемент 11 представляет собой групПу шариков, забрасывае-:мых по трубам через канал 22. Каждыйшарик имеет диаметр больше предыдущего. При постановке на забой и вращении бурового снаряда верхняя полумуфта 1, упираясь в нижнюю полумуфту 2, вращается относительно неедо тех пор, пока не займет такое положение, при котором кулачки сомкнутся, Через кулачковые полумуфты 1 и 2на забой передается крутящий моменти осевая нагрузка. При этом нижнийконец штока 4 перемещает шток 8, сжимая пружину 9. В результате этогопята 10 переместится вниз.В процессебурения резец 14 керноприемной трубы13 наносит на поверхности керна спиральную борозду, что обусловлено, вращением .внутреннней керноприемнойтрубы 13 под действием сил тренияо поверхность кернорвательного коль"ца, В определенный момент временипосле выбуривания столбика керна10 20 25 30 ее на величину угла скручивания колонны бурильных труб. Одновременно шток 4 перемещается вверх, освобождая шток 8, который под действием пружины 9 перемещается вверх и прижимает шарик 3511 (последний из заброшенных в кер 55 40 45 50 необходимой длины (например 0,250,5 м) прекращается бурение и подачапромывочной жидкости. Через колоннубурильных труб в устройство забрасывается шарик 11 диаметром 3 мм. Шарик11 попадает в звзор между пятой 10и пластиной 12, занимает положение,соответствующее апсидальной плоскостискважины. Снаряд приподнимают над забоем на 5-10 см,в результате чегопята 10 поднимается вверх, шарик 11 впечатывается в пластину.12,оставляяна ней след, соответствующий апсидальной плоскости, далее сжимается пружина 17, керноприемная труба 12 движется вверх, а резец 13 наносит на поверхности керна вертикальнУю бороздку,ориентированную относительно апсидальной плоскости скважины. После этого процесс бурения продолжается,В определенные моменты времени циклориентации повторяется путем забрасывания шариков большего диаметра(например 6,9 и 12 мм), которые оставляют больший по размеру след и препятствуют повторной отпечатке ранеезаброшенных шариков меньшего диаметра. При подъеме снаряда от забоя происходит отсоединение кулачковой полумуфты 1 и от полумуфты 2 и поворот ноориентатор и имеющий наибольший диаметр) к пластине 12 В процессе подъема снаряда кулачковые полумуфты 1 и 2 остаются .разомкнутыми, поскольку возвратно-поступательные движения устройства относительно колонны бурильных труб под действием сил трения и инерции ограничиваются асимметрично расположенными кулачками полумуфт 1 и 2, что исключает возможность разориентации последнего из шариков 11,После подъема керна на поверхность со шкалы 15 по меткам различного диаметра и пластине 12 снимаются отсчеты для каждого иэ шариков и соотносятся с последовательно извлекаемыми образцами керна, и имеющими вертикальную бороздку, с последующей корректировкой после стыковки увязки керна,Корректировка отсчетов по отпечаткам производится путем введения8833 поправки, равной полусумме диаметрашариков, находившихся в кольцевом за-.зоре в момент ориентирования (максимально возможная ошибка) . При этомотсчет по отпечатку меньшего диаметрра не корректируется и определеннаяпо нему линия апсидальных направленийна керне увязывается после стыковкивсего керна с линиями апсидальногонаправления, проведенными на другихобразцах. Таким образом ориентируется весь керн, полученный в процессе бурения. 15Формула изобретения 21 6плоскости с механизмом для многократного нанесения метки и зажимом маркируюещго элемента в зазоре между пластиной иэ мягкого металла и подвижной пятой на подпружиненном штоке, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения констуркции и повышения надежности работы, маркирующий элемент выполнен в виде группы шариков разного диаметра, шток выполнен с нагнетательным каналом для перемещения шариков, с выходом в зазор зажима, а пята зажима и пластина из мягкого металла расположены внутри керноприемной трубы, которая подпружинена с возможностью продольного смещения относительно наружной трубы.Устройство для отбора ориентированного керна, содержащее наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю керноприемную трубу, связанный с керноприемной трубой механизм для нанесения метки на керн,а также датчик положения апсидальной Источники информации,о принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 34302 Э, кл. Е 21 В 49/00, 1969,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 281176.1/22-03,25 кл; Е 21 В 25/16, 1979 (прототип).