Кернорватель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскнкСоциалистическихРеспублик и 994685(22) Заявлено 09.10. 81(21) 3335823/22"03М, Кд.з Е 21 В 25/10 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 070283. Бюллетень Мо 5 Дата опубликования описания 070283) КЕРНОРВАТЕ ли, коего Изобретение относится к горномуделу, в частности к средствам для бу"рения с отбором керна из скважин,Известны кернорватели, содержащиекорпус и кернозахватный элемент 11).Недостатками этих кернорвателейявляются, локальная зона захвата керна и низкая надежность работы в условиях, когда в месте захвата кернапопадает участок разрушенной или трещиноватой породы.Более совершенны кернорватеторые удерживают керн по всейповерхности.Известны также кернорватели содержащие разъемный корпус со съемнымкольцом, упругую керноудерживающуюспираль и подпружиненный спиральюкернозахватный элемент 2,Однако применение таких кернорвателей также не обеспечивает требуемой надежности работы,. так как конструкция кернозахватного элемента неперекрывает всего сечения керноприемной полости, В сильно разрушенных породах, где поперечные размеры кернамогут быть существенно меньше, чемэто требуется для надежного контакта с,.кернозахватным элементом, керноудерживающая спираль не изменяет своего положения, не увеличивается в диаметре и препятствует нормальномукернообразованию,Цель изобретения -.обеспечениеудержания керна трещиноватых и разрушенных пород,Указанная цель достигается тем,что в кернорвателе, содержащем разъ-емный корпус со съемным кольцом, упругую керноудерживающую спираль иподпружиненный спиралью керноэахвас- ный элемент, спираль выполнена двойной, с диаметрально расположенныминижними концами в виде радиально"ори 5 ентированных осей с расположеннымипо образующей переходными на виткиспирали участками, а керноэахватныйэлемент выполнен в форме полукольцазакрепленного на нижних концах спирали шарнирно и с эксцентрично расположенными относительно осей краевыми скосами, сопряженными с наклонной поверхностью витков спирали,На фиг. 1 изображено устройствопри бурении, кернозахватний элементи спираль сжаты поступающим в трубустолбиком керна, (не показан) нафиг. 2 - устройство.в свободном состоянии; на фиг. 3 - кернозахватныйэлемент и фрагменты витков спирали,994685 10 Устройство работает следующим образом.При спуске на забой кернорватель спускается в положении, как показано на фиг. 2. Элемент 7 повернут вниз от пружин 4 за счет взаимодействияэксцентричного скоса 11 с нижним вит-З 0 ком 14 пружины 4, так как минимальное расстояние от центраосей 6 элемента 7 до его поверхности 13 больше, чем длина участка конца 5 пружи" ны 4 от нижнего края витка до цент" 35 ра оси. Упоры 9 не позволяют элемен" ту 7 повернуться в вертикальное положение, чем обеспечивается его последующее перемещение в нужном направлении. Затем под действием входяще го в корпус 1 керна элемент, 7, поворачиваясь вокруг осей б, и за счет крутящего момента и сил трения с керном при правом вращении снаряда " вокруг оси скважины относительно корпуса 1, раскручивает пружины 4, при" род, спираль выполнена двойной с диаметрально расположенными нижними кон цами в виде радиально-ориентированвания. После завершения бурения, когвид спереди на фиг. 4 - кернозахватный элемент и Фрагменты спирали, продольный разрез, вида сбоку.Кернорватель состоит из разъемно"го корпуса 1, между частями которогоразмещено съемное кольцо 2 с пазом под фиксатор 3 и присоединенной к нему двойной спиралью в виде цилиндрических с правой навивкой пружин 4,нижние концы 5 витков которых отогнуты вдоль образующей и затем в радиальном направлении и служат, такимобразом, в качестве шарнирных осейб кернозахватного элемента 7 в Фор" ме полукольца, армированного твердым сплавом 8. Концы 9 элемента 7 имеютупоры 10 с эксцентричными относительно,оси скосами 11, в которые переходит поверхность 12, сопряженная с нижней наклонной поверхностью 13 нижнего витка пружины 14. В качествепородоразрушающего инструмента используется коронка 15 с ребрами 16,армированная резцами 17. жимая их нитки к стенкам полости кор" пуса 1 и увеличивая их диаметр, исжимает их вдоль оси, как показанона фиг. 1. Расположение осей б рвательного элемента 7 на диаметрально противоположных концах пружин 4, вэаимодействие рвательного элемента 7с пружиной 4 на возрастающем участке площади и наличие корпуса 1 способст-вует самоцентрированию пружин в сжа"том состоянии относительно оси сква" жины. При этом разрушенный керн, взаимодействуя с вращающимися выступающими витками пружин 4, совершаетпоступательное движение в полостькерноприемной трубы. В комплексе свосходящим потоком это обеспечиваетулучшение, условий Формирования кер"на и предотвращение его самозаклиийида прекращается вращение, пружины4 закручиваются, уменьшая свой диаметр, и разжимаются вдоль оси засчет своей упругости, отжимая приэтом элемент 7 книзу, и перекрывая,таким образом, полость керноприемнойтрубы. Обжатие керна на значительном участке, равном длине спирали в сво"бодном.состоянии, обеспечивает надежность удержания целых столбиков керна, а перекрытие рвательным элементом полости керноприемной трубы снизу - надежное удержание разрушенного керна, причем, при закручиваниипружин 4 элемент 7, перемещаясь вокруг керна, подрезает его. Если кернне подрезается при этом полностью,то его срыв можно обеспечить, повернув снаряд на несколько оборотоввлево. Затянутые при бурении резьбовые соединения не отворачиваются,а керн надежно зажимается пружинами 4, так как их верхняя часть, присоединенная к кольцу 2, закрепленному в корпусе с помощью фиксатора 3,вращается вместе с корпусом, а нижняя удерживается трением резцов 8рвательного элемента 7 об основаниекерна. Причем, растяжение пружин 4весом поднимаемого столбика керна,нижний край которого упирается в элемент 7, приводит к еще более крепкому обжатию керна пружинами 4. Дляизвлечения керна достаточно развинтить корпус 1 кернорвателя и извлечькольцо 2 с пружинами 4 и рвательнымэлементом 7, либо упереть рвательныйэлемент 7 в трубку, имеющую размеры,позволяющие ей разместиться междукерном и стенками корпуса, и пазы для прохода ребер 16 и резцов 17, котора сжимает пружины 4 и пропускает керн Формула изобретенияКернорватель, содержащий разъемный корпус со съемным кольцом, упругую керноудерживающую спираль и подпружиненный спиралью кернозахватный элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью обеспечения удержаниякерна трещиноватых и разрушенных поных асей с расположенными по образующей переходными на витки спирали участками, а кернозахватных элемент выполнен в форме полукольца, закрепленного на нижних концах спирали шарнирно ис эксцентрично расположенными относительно осей краевыми скосами, сопряженными с наклонной поверхностью вит"ков спирали.Источники информации,принятые.во внимание приэкспертизе1. Гребенюк А.А.Техника и технология получения керна. М Недра,1973, с, 22, рис, 8.2. Патент США Р 2850265, кл. 175251 опублик. 1958 (прототип).994685 Составитель В,АкслеРедактор И.Касарда Техред А.Бабинец рректор Е.Рошко 596/14 Тираж 601 П ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )Х, Рауыская наб.