Пробоотборник

(51)5 Е 21 В 25/18 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КА ЛЬС ОРСНОМУ ов с Изобретен бурения подв проб н рыхлых Целью изо шение эффектотноситс ых скважи к технике и отбора онных от ожениях,яется повыты. же, и бойка вверх; на Фигходе бойка вниз. ретения явл вности раб ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Донецкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР1494595, кл. Е 21 В 25/18, 02.11.87.Методы и технические средства для морских инженерно-. геологических исследований. Сб. научных трудов, Рига, 1984, с.10.(57) ИзобретенИе относится к технике бурения подводных скважин и отбора проб в рыхлых донных отложениях. Цель - повышение эФфективности работы. Пробоотборник содержит корпус 1, распределительный переходник 4 верхнюю 2 и нижнюю 3 наковальни, между которыми установлен боек 15, жестко связанньп 1 с поршнем 14, установленным в цилиндре 13. Колонковый набор выполнен в виде наружной 34 и внутренней25 колонковых труб с башмаком36 и кернорвателем 37. В нижней наковальне 3 выполнена насосная полость 23, сообщенная с полостью внутренней колонковой трубы и межтрубным пространством /П/ посредством соответственно впускного 24 и выпускного.26 насосных клапанов. Про- боотборник снабжен дроссельной втулкой 33, сообщающей полость 31 под выступным насосным клапаном 24 с затрубным П, и впускным 28 и выпуск-, ным 30 промывочными клапанами. Полость между верхней 2 и нижней 3 наковальнями разделена бойком 15 на две изолированные друг от друга камеры; надбойковую 20 и подбойковую 21. В, бойке 15 выполнены каналы 22, сообщающие надбойковую камеру 20 с насос- а ной полостью 23, Подбойковая камера ф 21 сообщена с затрубным П через клапан 24, а с межтрубным П - посредством клапана 26. Выхлопное отверстие 8 С клапапной коробки 9 сообщено с затрубным П. Рабочая жидкость подает- Яя по нагнетательному каналу 5 и зазору между корпусом 1 и цилиндром 13 под поршень 14, вызывая его подъем.Дойдя до впускного клапана 18, .поршень 14, сжимая пружину 19, наносит по нему удар, в результате чего клапан 18 закрывается, а впускной клапан 16 открывается и рабочая жидкость поступает в полость цилиндра 13. 3 ил. На Лиг.1 изображен пробоотборник, бщий вид; на Фиг,2 - схема движенияжидкости в нижней наковальне при ходе3 157830В состав пробоотборника входят корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 наковальнями и распределительным переходни-.ком 4, имеющим нагнетательный кандл 15,9горизонтальную перегородку 6 и камеру7 низкого давления с выхлопным отверстием 8, сообщенные с затрубцым пространством. К переходнику 4 снизу крепится клапанцая коробка 9 с горизонтальной перегородкоц 10, камерой11 высокого давления и выхлопным каналом 12. Клапанная коробка 9 связанас цилиндром 13, в котором установленпоршень 14, жестко соединенный с бой,5ком 15. Последний размещен между верхней 2 и нижней 3 наковальнями. Клапанная группа состоит из впускногоклапана 16, связанного посредствомтолкателя 17 с выпускным клапаном 18,подвижно связанным с бойком 15 и подпружиненным относительно последнегопружиной 19. Герметизированная полость между верхней 2 и нижней 3 наковальнями разделена бойком 15.на 25изолированные одна от другой надбойковую 20 и подбойковую .21 камеры. Надбойковая камера 20 сообщается черезканал 22 бойка 15 с насосной полостью23 и далее через впускной насосныйклапан 24 с полостью внутренней колонковой трубы 25, а через выпускнойнасосный клапан 26 и канал 27 с межтрубным пространством. Подбойковаякамера 21 связана через впускной промывочный клапан 28 с затрубным пространством, а через канал 29, выпускной промывочный клапан 30 и канал 27с межтрубным пространством,Полость 31 под впускным насоснымклапаном соединена с затрубным пространством регулировочцым клапаном 32с установленной в цем дроссельнойвтулкой,33.Колонковый набор пробоотборникасостоит из наружной 34 колонковой трубы с гидромоциторными отверстиями35, внутренней колонковой трубы 25,башмака 36 и лепесткового кернорвателя 37Пробоотборцик работает следующим об 50разом.В исходном положении боек 15 находится в крайнем нижнем положении, выпускнойклапан 18 открыт, а впускной клапан 16 закрыт. Рабочая жид 55 кость подается по нагнетательному каналу 5 в распределительном переходнике 4 и зазору между корпусом 1 и цилиндром 13 под поршень 14, вызывая его подъем. При этом жидкость из надпоршневой полости цилиндра 11 вытес" няется через, выхлопной канал 12, камеру 7 низкого давления и выхлопное отверстие 8, отделенные перегородкой6 от напорной магистрали, в затрубное пространство. При этом впускной клапан 16 остается закрытым за счет давления жидкости в камере 11 высокого давления, отделенной перегородкой10 от камеры 7 низкого давления. Пор" шень 14, двигаясь вверх, сжимает пружину 19 и, дойдя до выпускного клапана 18, наносит по нему удар. Засчет удара силой сжатойпружины 19 и совместного хода с поршнем 14 выпускной клапан 18 закрывается (перекрывает канал 12 клапанной коробки 9), а впускной клапан 16 открывается, по-. скольку оба эти клапана связаны толкателем 17. Рабочая жидкость поступает и в верхнюю полость цилиндра 13, В момент перестановки клапанов боек15 наносит удар по верхнеи наковальне2. По мере поступления жидкости в вер-.хнюю полость цилиндра 13 поршень 14с бойком 15 устремляются вниз, таккак рабочая площадь поршня 14 сверхубольше, чем снизу. Клапанная группасохраняет при этом свое положение за счет давления жидкости на выпускной клапан 18, После захвата поршнем 14хвостовика выпускного клапана 18 исовместного хода вниз происходит перестановка клапанной группы в исходное положение.При этом боек 15 наносит удар по нижней наковальне 3. Затем цикл работы .повторяется.При ходе бойка 15 вверх жидкость из цадбойковой камеры 20 вытесняется через канал 22 бойка 15 в насосную полость 23 и далее через выпускной насосньп клапан 26 и канал 27 в межтрубное пространство. Одновременно жидкость из затрубного пространства через впускной промывочный клапан 28 поступает в подбойковую камеру 21. При ходе бойка 15 вниз жидкость из подбойковой камеры 21 вытесняется че-. рез канал 29, выпускной промывочный клапан 30.и канал 27 в межтрубное пространство. Одновременно жидкостьиз внутренней колонковой трубы 25всасывается через полость 31,впускной1.насосный клапан 24, насосную полость 23 и канал 22 в надбойковую камеру 20. Кроме того, в цадбойковую клмеру 2078309 бКроме того, устройство обеспечива"ет более интенсивный гидромониторныйразмыв стенок скважины и возможностьрегулирования интенсивности обратнойпромывки. 15 25 30 35 5 15попадает часть идкости, всасываемойиз затрубного пространства через дроссельную втулку 33, установленную врегулировочном канале 32, в насоснуюполость.23. Такии образом, изменяядиаметр проходного отверстия дроссельвой втулки 33, можно производить регулирование интенсивности обратной промывки во внутренней колонковой трубе25 за счет перераспределения количества жидкости, всасываемой из колонковой трубы 25 и из затрубного пространства через регулировочньй канал32.Вся жидкость, поступающая в межтрубное пространство из надбойковой20 и подбойковой 21 камер, через гидромониторные отверстия 35 в наружнойколонковой трубе 34 выбрасывается вскважину вьне башмака 36, размываяее стенки, что снижает силы тренияпробоотборника о грунт.По окончании рейса, когда пробоотборник под действием ударов бойка15 внедрится башмаког в грунт настолько, что внутренняя колонковаятруба 25 заполнится керном, срыв иудержание последнего осуществляетсяпри помощи лепесткового кернорвателя37,Диаметр корпуса 1 гидровибраторавыбирается равным диаметру наружнойколонковой трубы 34, что позволяетприблизить коэФфициент передачи энергии удара к максимальному значению,так как в этом случае диаметр бойка15 приближается к величине диаметранижней наковальни 3 и колонковой трубы 34. Диаметр гидровибратора выбирают равным диаметру наружной колонковой трубы, что позволяет при равныхэнергетических параметрах уменьшитьдлину гидровибратора по сравнению спрототипом. Формула изобретения Пробоотборник, содержащий корпус с распределительным переходником, верхней и нижней наковальнями, между которыми установлен боек, жестко связаннь с поршнем, установленным в цилиндре клапанной коробки с выхлопным отверстием, закрепленный к нижней части корпуса колонковый набор в виде наружно и внутренней колонковыхтруб с башмаком и кернорвателем, размещенную в нижней наковальне насосную полость, сообщенную с полостью внутренней колонковой трубы и с межтрубным пространством посредством соответственно впускного и выпускного насосных клапанов, о т л и ч а ю ц и й - с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен дроссельной втулкой, сообщающей полость под впускным насосным клапаном с затрубным пространством, и впускьм и выпускным прогьвочньми клапанами, причем полость между верхней и нижней наковальнями разделена бойком на изолированные одна от другой надбойковую и подбойковую камеры, в бойке выполнены каналы, сообщающие надбойко, вую камеру с насосной полостью, подбойковая камера сообщена с затрубным пространством через впускной промывочный клапан, а с межтрубным пространством посредством выпускного промывочного клапана, при этом выхлопное отверстие клапанной коробки сообщено с затрубным пространством.7 б 17 1 Ю Й г Л Уд гз гю Яб г Я Яб г 4 6 У 10 11 1 Г У 73 Фиг 11578309 гю 7 Составитепь Е.Самойленкоедактор Л.Веселовская Техред М.Ходанич Корректор М,Макснмишине ГКНТ С Патент ий комби Гагарина, 10 роизводственно-иэдател Ужгород,Заказ 1897 ВНИИПИ Государственного 113035, Тираж 47 омитета по осква, Жзобретени Раушская Подписное и открытия б., д. 4/5