Устройство для подводного колонкового бурения

Устройство для подводного колонкового бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С. А Н И Е

ИЗОРРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >732481

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлено12,07.77 (21) 2507054/2203 (51) М. Кд.

Е 21 В 7/12

E 21 В 15/02 с присоелинением заявки РЙ

Гаеудерстевииых камитет (23) Приоритет на аелем изобретений н атхрытнй

Опубликовано05,05.80. Бюллетень .% 17 (53) УДК 622. .243.64 (088.8) Дата опубликования описания 08,05.80

А. В. Вильховой, А, И, Гореликов, А. В. Лукошков, О. Г. Шабашный и И. Г. Шелковников (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова и Тихоокеанский океанологический институт

Дальневосточного научного центра АН СССР (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОГО КОЛОНКОВОГО

БУРЕНИЯ

Изобретение относится к подводному разведочному колонковому бурению, в частности используется для бурения мелких скважин с отбором керна в морском дне, в глубоководных районах морей и океанов.

Известно устройство для бурения неглубоких скважин врашательным способом с отбором керна, получающее энергию с борта обслуживающего судна или от установленных на нем электрических ак1О кумуляторов 1

Недостатками этого устройства явля» ется опасность короткого замыкания при повреждении изоляции кабеля, большие потери мощности при,передаче энергии по

15 кабелю, особенно в глубоководных районах. Кроме того, в этом устройстве воз»можны отказы в работе из-за обрывов жил кабеля под действием сноса судна

20 подводными течениями, вибрации кабеля и гидростатического давления.

Известно устройство для подводного бурения, содержащее полые герметично

2 закрытые стойки, из которых по крайней мере одна имеет гидроцилиндр с поршнем, присоединенным тросом к колонковой трубе и подвижному врашателю, полые трубча» тые каналы, соединщощие полости опорных стоек с центральной камерой, и механизм переключения $2)

Недостатком этого устройства, получаюшего питание от. источника электроэнергии, является зависимость от состояния питаюших электрокабелей. В устройстве не исключена поломка колонковой трубы при извлечении ее из скважины, поскольку эта операция осушествляется с помощью судового страховочного троса, поэтому при сносе судна последний принимает наклонное положение, вызывая опасные изгибаюшие усилия в колонковой трубе, Таким образом, связь с судном является наиболее уязвимым местом этой установки.

Бель изобретения - повышение надежности работы устройства.

7 3248> 4

Бель достигается тем, что устройство снабжено размешенным в канале регулировочным клапаном с двухпозиционным краном, связанным с механизмом переключения, а полость опорной стойки с гидроцилиндром сообщена в надпоршневой полости с окружаюшей средой.

Па чертеже схематично изобра;кено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из двойной колонковой трубы 1, подвижного врашателя 2, представляюшего собой маховичный двигатель аккумулятора 3, размешенного в герметичном корпусе подвижного врашателя.,Выходной вал маховика соединен с колонковой трубой и имеет крыльчатку для подачи воды в межтрубное пространст во колонковой трубь». Колонковая труба с подвижным врашателем смонтированы на треноге, содержащей полые герметичные стойки 4 и 5, Стойка 5 имеет гидроцилиндр 6 с поршнем 7, присоединенным тросом 8 к колонковой трубе 1 и подвижному врашателю 2, причем полость этой опорной стойки сообшена с окружающей средой. В нижней части всех опорных стоек имеются полые трубчатые каналы

9 соединяющие полости опорных стоек с централь>«ой камерой 10, имеюшей кольцевую цилиндрическую форму.

В канале, связанным с поршневой стойкой, размещен корпус регул»»ровоч;«oro клапана 11 с двухпозиционным краном 12. Клапан 11 состоит из гибкой диафрагмы 13 с центральньп.«калибровочным отверстием, пружины сжатия 14, клапана 15, поднятого над седлом 16 на величину, обеспечивающую необходимый проход жидкости, соответст вуюший нормальной скорости погружения колонковой трубы. Вход в клапан закрыт крышкой 17, вь»полне»п»ой с фильтром, Все устройство в целом опускается на дно с помошью шлюзового троса 18.

Двухпозиционный» кран имеет рычаг 19, связанный с механизмом переключения.

Устройство работает следуюшим об разом.

Перед спуском устройства на дно, на палубе судна маховик подви>кного врашателя 2 раскручивается, запасая энергию, Затем -устройство опускается на дно.

При его постановке на грунт, шлюзовый трос 18 ослабляется и подвижный врашагель 2 вместе с двойной колонковой трубой 1 начинает опускаться. В это время кран 12 установлен так, что подпоршневая полость рабочего цилиндра сообшается через клапан 15, гибкую диафрагму 13 и кран 12 с окружающей средой. Отверстие в диафрагме 13 лимитирует количество поступающей в подпоршневое пространство воды, определяя таким образом скорость движения поршня

7, а следовательно и подвижного врашателя 2 и колонковой трубы 1. Если по какойчибо причине движение поршня 7 ускорится, давление под ним упадет, и диафрагма 13 прогнется вниз, опуская клапан 15 и перекрывая отверстие в седле 16 клапана, Благодаря разнице давлений выше и ниже, поршень 7 вернется назад, после чего подача инструмента во зобновится.

Когда скважина пробурена на всю дли ну колонковой трубы 1 и подвижный врашатель 2 опустится в нижнее положение, он упирается в фиксатор подпружиненного рычага 19 механизма переключения, в результате чего рычаг освобождается и поворачивается против часовой стрелки о на 90, устанавливая кран 12 в такое положение, когда,подпоршневое пространство гидроцилиндра 6 сообшается через камеру 10 и каналы 9 с полостями остальных опорных стоек 5, заполненных воздухом при атмосферном давлении. В результате давление под порш»»ел» 7 резко уменьшается и он под действием гидростатического давления воды движется вниз, поднимая подвижный врашатель 2 в верхнее положение и извлекая колонковую трубу 1 из скважины.

Предлагаемое устройство позво. ;:: упростить технологию подводных буровых работ и повысить их надежность, т,е. повысить их эффективность особенно при проведении бурения в глубоководных районах.

ЗО

Формула изобретения

45 и механизм переключения, о т л и ч аю ш е е, с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено размешеннь»м в канале регулировочным клапаном с двухпозицнонSS

Устройство для подводного колонкового бурения, содержащее полые герметичные стойки, из которых по крайней мере одна имеет гидроцилиндр с поршнем, 50 присоединенным тросом к колонковой . трубе и подвижному врашателю, полые трубчатые каналь», соединяюшие полости опорных стоек с центральной камерой, 732481 ным краном, связанным с механизмом переключения, а полость опорной стойки с гидроцилиндром сообшена в надпоршневой полости с окружаюшей средой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент СШЛ М 3516503, кл. 175-6, опублик. 1968.

2. Патент Великобритании Y 1009283, кл. Е Х Р, опублик. 1969 (прототип) .

Составитель В. Петросов

Редактор М, Стрельникова Техред О. Андрейко Корректор,М . Вигула

Заказ 1686/22 Тираж 626 Подписное

Il11ИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГIП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4