Пробоотборник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИН П 9) 01) ТЕНИЯ Р 2технич ес ки исти бретение относится хничесс кважин, .онных ким ских тлож сслеЦе ние ажен пробоотборникна дно; на фиг, 2втбора пробы; наФиксации лап приика; на фиг. 4в процессе отбора Фиг. 1 изоб пессе спуска в процессе 3 - механизм е пробоотборв про то же Фиг, спуск механ пробы зм Фиксацш трубу 1, ои ного относит цили ГОСУДАРСТНЕННЦЙ 1 ОДИТЬТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР И АЗ ГОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1 вторское свидетельство СССРР 1218067, кл . Е 21 В 25/18, 1984.Авторское свидетельство СССРР 1273502, кп. Е 21 В 25/18, 1986.(57) Изобретение относится к техничес.,им средствам бурения мелких скжин и отбора донных отложений и может быть использовано при инженерн едствам бурения мелкиности для отбора пробний при инженерно-геол ованиях на шельФе,ью изобретения является повышеФективности и надежности.рабони к сод ерж иг кол онковный узел в,виде подвижльно колонковой трубьзакрепленными на нем 1536242 А 1 С 01 И 1/10, Е 21 В 25/18 геологических исследованиях на тельФе. Цель изобретения - повышение эфФективности и надежности работы. Пробоотборник содержит колднковую трубу,гидроуцарник, опорный узел в видеподвижного цилиндра с закрепленнымина нем лапами и узел Фиксации лап,Лапы выполнены в виде гидроцилиндрови набора размещенных в ряд ступенчатых втулок, шток гидроцилиндра соединен с опорным башмаком лапы гибкойсвязью, пропущенной через осевые отверстия втулок, а рабочая полость гидроцилиндра сообщена с полостью высокого давления гидроударника, а в полости низкого давления гидроцилиндра установлена возвратная пружина. 1 з.п,Ф-лы, 4 ил. лами, которые представляют собон гидроцилиндры 3, жестко закрепленные нацилиндре 2, внутри которых размещеныпоршни 4, связанные посредством штоков 5 и гибкой связи 6 с опорнымибатмакмш 7. Гибкая связь 6 проходитсквозь осевые отверстия ступенчатыхвтулок 8, а рабочая полость гидроцилиндра 3 соединена напорной магистралью 9 с полостью 10 высокого давлениягидроударника диФФеренциального действия, который содержит корпус 11с верхней 12 и нижней 13 наковальнями, распределительный переходник 14,клапанную коробку 15 с цилиндром 16,в котором установлен поршень 17, связанный с бойком 18, имеющим ступенчатую Форму и упорное кольцо 19. Кпапанная группа гидроударника представлена впускным 20 и выпускным 21 кпапанами, связанными между собой толкателем 22. При этом выпускной клапан 21 подпружинен относительно поршня 17 пружиной 23. Над упорным кольцом 195 ступенчатого бойка 18 (Фиг, 3) уста- новлена подвижная втулка 24 с подпружиненным клапаном 25, которая прижата к упорному кольцу 19 усилием пружины 26 . Полость 10 вьсокого давления соединена с напорной магистральк 9 посредством подпружиненного штуцера 27, а в полости низкого давления гидроцилиндра размещена возвратная пружина58. В нижней наковальне 13 установле,ы всасывающий 29 и выхлопной 30 насосные клапаныпредназначенные для создания обратной промывки в колонкодом наборе, состоящем из башмака 31 1 колонковой трубы 1. Рабочая жидКость подается в гидроударник но наг 1 етательному шлангу 32, а спуск и одъем пробоотборника осуществляется 1 рузовым тросом 33 связанным с буро 25ой лебедкой (не показана).Пробоотборник работает следующим образом.П ред постановкой на дно в гчдро - ударник но нагнетательному шанг30 32 подают рабочую жидкость, котора. ерез каналы распределительного одника 14, кольцевые зазоры между цилиндром 16 и корпусом 11, бойко;)8 и верхней наковальней 12 попадает35полость 10 высокого давления гидро- ударника и далее через подпружиненньцй штуцер 27 и напорную магистраль 9 в рабочие полости гидроцилиндров 3 лан опорного Узла, При повышении дав ления в системе поршни 4 лап опорноГо узла совместно со штоками соверШают перемещение, натягивая при этом гибкие связи 6 с усилием, величина которого через опорные башмаки 7 передается на ступенчатые втулки 8. Вследствие этого палец каждой из втулок 8 входит в гнездо соседней втулки 8, и лапы опорного узла приобреТают поперечную жесткость, величина50которой будет зависеть от давлениярабочей жидкости в гидроцилиндрах. ;При этом поршни 4 сжимают возвратные ружииы 28, накапливая тем самым энергию для возвращения в исходное состояние. По достижении давления запуска гидроударника боек 18 начинает движение вверх, так как в этот момент жидкость давит на поршень 17, размещенный в цилиндре 16 снизу, а падпоршневая и оло сть цил индра 1 6 че р ез ка палы клапанной коробки 15 связана с окружающей средой. При своем движении вверх поршень 17 сжимает пружину 23, так как впускной 20 и выпускной 21 клапаны, связанные толкателем 22, остаются на месте, удерживаемые давлением рабочей жидкости на впускной клапан 20. В это времябоек 18, захватив подвижную втулку 24 упорным кольцом 19, перемещает ее верх, сжимая прукину 26. В конце хода вверх поршень 17 наносит удар по выпускному клапану 21, который нод действием энергии удара и силы сжатой пружины 23 через толкатель 22 открывает впускной клапан 20 и перекрывает отверстия.в клапаннои коробке 15, а боек переставляет подвиж; ую втулку 24 в крайнее верхнее положение в котором она Рриксируется п.,дпружиненными штуцерами 27 (Ьиг. 4), и наносит удар по верхней наковальне 12. Жесткость пружин клапанов 25 поцвижной втулки 24 подбирается таким образом, чтобы скомпенсирова г величину падения давления в гидруд,чике в момент перестановки клопа,:ов 20 и 21, которое составляет 15- 0% от рабочего давления в механизме, и обеспечить тем самым пос оянное давление (при отсутствии утечек) в гидроцилиндрах 3 опор - ного узла, Поскольку впускной клапан 20 открыт, а выпускной 21 закрыт, то рабочая жидкость попадает как в надпоршневую, так и в подпоршневуо полости цилиндра 16 и вследствие разности площадей поршня 17 сверху и снизу он начинает движение к нижней наковальне 13. В конце хода вниз поршень 17 захватывает выступы выпускного клапана 21 и отрывает его от выпускных отверстий клапанной коробки 15, впускной клапан 20 под действием собственного веса и скоростного напора рабочей жидкости возвращается в ис- ходное состояние, а боек наносит удар по нижней наковальне. Цикл повторяетсяВоззратно-поступательное движение бойка 18 используется для создания обратной циркуляции жидкости в колонковой трубе 1 при помощи всасывающего 29 и выхлопного 30 клапанов насосного блока, установленных в нижней наковальне.После запуска гидроударника лапы опорного узла раскрыты, напорная ма5 1536 гистраль 9 перекрыта подпружиненными клапанами 25 подвижной втулки 24, а сама втулка 24 зафиксирована относительно корпуса 11 гидроударника подпружиненными штуцерами 27. Пробоот 5 борник готов к работе. Под действием ударных импульсов, генерируемых гидроударником, башмак 31 колонковой трубы 1 внедряется в гРУнт, фоРмиРУя колонку пробы. По окончании бурения прекрацают подачу рабочей жидкости в гидроударник, давление в полости 10 значительно понижается, открывают-. ся подпружиненные клапаны, 25 подвижной втулки 24, поршни 4 со штоками 5 гидроцилиндров 3 под действием возвратных пружин 28 занимают исходное положение, а лапы опорного узла теряют поперечную жесткость ввиду ослабления натяжения гибких связей б. При подь ме пробоотборника на грузовомтросе 33 лапы опорного узла свободно висят вдоль его оси. Перед кантованием пробоотборника на палубу судна 25 нажатием на подпружиненные штуцера 27 освобождают подвижную втулку 24, которая под действием пружины 2 б занимает исходное положение, После извлечения из колонковой трубы 1 пробы про О боотборник снова готов к работе,Ввщу того что при подъеме пробоотбор;.;яка лапы не имеют поперечной жесткости, кантование его на палубу судна производят без отсоединения опорного узла, что снижает затраты времени на спускоподъемные операции, повышает безопасность работ, позволяет использовать пробоотборники, длина котсрьгх равна высоте грузовой стрелы судна без дополнительных средств механизации. Кроме того, перевод опорного узла в рабочее положение непосредст- Г 242 6венно перед постановкой пробоотборника на дно повышает надежность его ра+ боты ввиду снижения парусности и дрейфа опоры. формула изобретения 1, Пробоотборник, содержащий колонковую трубу, гидроударник, опорный узел в виде подвижного относительно: колонковой трубы цилиндра с закреплен" ными на нем лапами с опорными башмаками на концах и механизм фиксации лап в рабочем положении, о т л и ч а" ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы, каждая лапа выполнена в виде гидроцилиндра, жестко закрепленного на цилиндре опорного узла, и набора размещенных в ряд ступенчатых втулок, установленных с возможностью взаимно 1 го зацепления, при этом шток гидроцилиндра соединен с опорным башмаком каждой лапы при помощи гибкой связи, пропущенной через осевые отверстия3 ступенчатьм втулок, рабочая полость гидроцилиндра сообцена с полостью высокого давления гидроударника напорной магистралью, а в полости низкого давления гидроцилиндра установлена возвратная пружина. 2. Пробоотборник по п. 1, о т - л и ч а ю ц и й с ятем, что механизм Фиксации лап в рабочем положении выполнен в виде втулки с клапа; ., ном, установленной в полости высокого давления гидроударника с воэможностью перемещения и перекрытия клапаном напорной магистрали гидроцилиндра.153 б 242 РГ 4 Составитель В, ПолякТехред Л.Сердюкова едактор М. Бандура Коррек ор раж 49 при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент",од, ул. Гагари Заказ 102 КИИПИ Госуда венного "13035,митета пс изоб сква, Ж, Ра Подписное тениям и открытия скал наб., д, 4/5