Устройство для отбора ориентированного «ерна.

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(51)М. Кл; Е 21 В 47/024Е 21 В 25/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 30. 04. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОРИЕНТИРОВАННОГОКЕРНА. Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к устройствам для отбора ориентированного керна с механической регистрацией положения меток при колонковом бурении наклонных скважинИзвестны устройства для ориентирования керна в течение рейса, со-. держащие наружную колонковую трубу, внутреннюю керноприемную трубу с резцом для нанесения меток и устройство для регистрации положения наносимых меток относительно анси- дальной плоскости. В таких устройствах через определенные промежутки времени фотографируется взаимное положение шарика, находящегося в оксидальной плоскости, и резца Г 11. К недостаткам устройств с фотографической рЕгистрацией положения метки следует отнести их дороговизну и сложность обслуживания, необходимость последующего проявления пленки, возможность холостых съемок во время остановки бурового снаряда (так как приводной механизм фото- устройства продолжает работать).указанные недостатки отсутствуют в устройствах с механической регистрацией положения шарика в апсидальной плоскости.Известно устройство, содержащеенаружную трубу с переходником икоронкой, внутреннюю керноприемнуютрубу, связанный с керпоприемнойтрубой механизм для нанесения меткина керн, перемещаемый действием давления промывочной жидкости, а также о датчик положения апсидальной плос-кости со свободным шариком, пластинойиз мягкого металла, и подвижнойпятой, передающей давление на шарик Г 21.15 К недостаткам этого устройстваследует отнести однократность действия, что приводит в случае неудачного нанесения метки к необходимостивыполнения дополнительных и дорого стоящих спускоподъемных операций дляповторного отбора ориентированногокерна. Кроме того, когда в процессебурения керн дробится на отдельныекуски, единственная метка за рейс 25 не гарантирует ориентированную увязку керна по длине. В результатеинформативность ориентированногокерна резко падает.Цель изобретения - повышение дос товерности ориентирования керна засчет многократного нанесения и регистрации положения метки на керне,Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено механизмом для многократного радиального смещения шарика в датчике,выполненным в виде комплекта коаксиально расположенных цилиндров, прикрепленных к пяте подпружиненными стержнями с храповыми фиксаторами.Кроме того, для достижения указанной цели храповые фиксаторы выполнены в виде обоймы с подпружиненными толкателями и собачкой, связанными друг с другом поводками с рычажной защелкойНа фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - датчик в нерабочем положении, частный разрез; на фиг, 3 - храповой фиксатор в различных положениях; на фиг.4 - датчик в момент получения первого отпечатка шарика в апсидальной плоскости, частичный разрез; на фиг. 5 - то же в момент получения второго отпечатка; на фиг. б - схема взаимного расположения отпечатков шарика в апсидальной плоскости на пластине из мягкого металла и меток на керне, а также образец ориентированного керна.Предлагаемое устройство содержит внутерннюю невращающуюся в процессе бурения керноприемную трубУ 1, которая может перемещаться возвратно-поступательно относительно наружной колонковой трубы 2. С трубой 1 жестко связаны датчик 3 и механизм 4 для нанесения меток.Датчик (фиг.2) состоит из механизма 5 для радиального смещения свободно перемещающегося шарика 6 и съемной пластины 7 из мягкого металла (например, алюминия) . Механизм 5 содержит подпружиненную пяту 8, несущую на себе несколько, комплект (например, пять) коаксиально расположенных цилиндров 9, входящих один в другой и удерживаемых от падения подпружиненными стержнями 10, которые установлены .с возможностью перемещения их за один цикл на один шаг с помощью двух храповых Фиксаторов 11. За один циклпринимается опускание и подъем пяты. Ее ход ограничивается размером Ь+5, где и - расстояние между нижнейплоскостью цилиндров и шариком, а5 - заданная глубина отпечатка шарика на кольце 7 (фиг.2 и 4).Фиксатор (фиг.З) состоит изобоймы 12, подпружиненных толкателя13 и собачки 14, удерживаемых от проворота Г-образными шплинтами 15.На внутренних концах толкателя,исобачки закреплены цилиндрическиеповодки 16 и 17. В поводок 17 эачеканены два шарика 18. Между йими мокет проходить с усилием шарик 19,подпружиненный в рычаге 20, которые образуют рычажную защелку, вращающуюся вместе с осью 21. Второй конецрычага установлен с возможностью перемещения совместно с поводком 16.Устройство работает следующимобразом.При невращающихся трубах 1 и 2повышают расход промывочной жидкости, в результате возникающего избыточного давления труба 1 перемещается вниз относительно трубы 2.О При этом движении механизм 4 (фиг.1)наносит метку на боковой поверхностикерна и одновременно в датчике 3,также срабатывающего от избыточногодавления жидкости, вдавливается ша 15 рик б. в кольцо 7 (фиг.4) на расстоянии К от оси У-У. Так как перемещениепроисходит без вращения труб, шарикв этот момент занимает нижнее положение в апсидальной плоскости. Рыло чаг 20 фиксатора, находящийся в начале движения вниз в положении, показанном на фиг.За, переходит к мо,менту вдавливания шарика в положение, показанное на фиг.Зб. Послеуменьшения расхода жидкости труба 1поднимается в исходное положение,Одновременно механизм 4 отходит откерна, а тяга 8 поднимается в исходное положение,При ее подъеме происходит сброс очередного периферийного30 цилиндра 9.Сброс осуществляется следующимобразом. Толкатель 13, утапливаясьв обойме 12, с помощью поводка 16поворачивает рычаг 20 вокруг оси35 21. При этом шарик 19 поднимаетвверх через поводок 17 собачку 14.Этот подъем осуществляется до техпор, пока Г-образный шплинт 15побачки 14 не упрется в опорную поверхность Б. В этот момент шарик19 утапливается в рычаге 20 ипроскакивая между двумя шариками 18,происходит мгновенный сброс собачки вниз. Высота подъема отрегулирована так, что собачка выходит из.зу 45 ба с небольшим зазором над ним. Рычаг 20 опять переходит в первоначальное положение, показанное нафиг.За,5 О Так как жесткости пружин собачки14 и стержня 10 равны, а величинахода этих элементов различна, тоза время выхода собачки из зацепления стерженьпередвигается на одинзуб и фиксируется в новом положе 55 нии. ПериФерийный цилиндр механизма5 падает и сдвигает шарик б к осиУ-У датчика на толщину стенки цилиндра.При новом цикле нанесения меткишарик, находящийся в апсидальнойплоскости, вдавливается в кольцо 7на расстоянии от оси У-У (фиг.5).Кинематика последующих циклов повторяется до сброса последнего из ци- линдров825883 иг Для нанесения на выбуренном и поднятом на поверхность керне нижнего следа апсидальной плоскости скважины по отдельным меткам и соответствующим им отпечаткам шарика на кольце 7 необходимо замерить (например, по часовой стрелке) углы Ч Чв между риской на кольце и центрами отпечатков и последовательно отложить их от меток на кусках керна в том же направлении.Воэможность многократного йанесения ориентированных меток во время одного рейса существенно повышает достоверность ориентирования керна и его информативность. В свою очередь, надежной ориентированный керн позволяет разделить сеть буровых скважин, что дает большой экономический эффект. Формула изобретения 1Устройство для отбора ориентированного керна, содержащее наружную трубу с переходником и коронкой, внутреннюю керноприемную трубу, связанный с керноприемной трубой механизм для нанесения метки на керн, перемещаемый действием давления промывочной жидкости, а также датчик положения апсидальной плоскости сосвободным шариком, пластиной измягкого металла, и подвижной пятой,передающей давление на шарик, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения достоверности ориентирования керна за счет многократного нанесения и регистрации положения метки на керне, устройствоснабжено механизмом для многократного радиального смещения шарика в датчике, выполненным в виде комплектакоаксиально расположенных цилиндров, прикрепленных к пяте подпружиненными стержнями с храповыми 15 фиксаторами.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что храповыефиксаторы выполнены в виде обоймыс подпружиненными толкателями и 2 О,собачкой, связанными поводьями срычажной защелкой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СИА Р 3450216,кл. 175-44, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 188404, кл. Е 21 В 25/00, 1965825883 Акслерръ Корре Составител Техред Л. Пе Швыдкая едактор атюхи ИИ 113035 ород, ул. Проектная,4 П "Пат фил Заказ 2327/2 Тираж 627Государственногделам изобретениосква, Ж, Рауш Подписнокомитета СССи открытийкая наб., д.