Кернорватель

Кернорватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

" 909113

Союз Cosevc«ia

CDlp8%ANCVlCQOCKNL рееяубамк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 " ®><"o 30. 07. 80 (2l ) 2967688/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

Е 21 S 25!14

@вудараинай кеивтвт веер ае аэлаи язв5рвтений и впрытяй

Опубликовано 28. 02. 82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 02. 03 ° 82 (53) УЙК622.243.. 64 (088. 8) (72) Автор изобретения

Ю, Е. Варсобин

Иосковский ордена Трудового Красного Знаме и. институт нефтехимической и газовой промышленности и . И.Н,губкина (7! ) Заявитель (54)VLPHOPDATEJlb

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора керна, применяемым в колонковых снарядах для геологоразведочного бурения.

Известны.кернорватели содержащие корпус и подпружиненнйе рычажки (1)

Эта конструкция содержит один ряд рычажков, расположенных через 60О, при чередовании длинных с короткими. При правильном выборе длины рычажков внедрение их в керн невелико и не может обеспечить надежного отрыва керна, особенно при уменьшении его диаметра.

Увеличение длины рычажков приводит к тому, что они скользят по поверхности керна без заклинивания.

Наиболее близким к предлагаемым являются кернорватели с несколькими рядами подпружияенных рычажков. Известный такой кернорватель содержит корпус, связанный с породоразрушающим наконечником, и несколько рядов под,пружиненных рычажков, закрепленных на осях в корпусе, имеющих различ1 ную длину в рядах и острую керноподрезающую кромку t2>.

Кернорватель этой конструкции о6ладает теми ие недостатками, т.е ° его рычажки зацепляются с керном в процессе его отрыва только при попадании в изъян или трещину, Ъоторые образуются во время бурения. Это приводит к оставлению части керна на забое и, как следствие, к уменьшению процента его выноса. Поскольку расположение изъянов и трещин на керне носит случайный характер, то и зацепление рычажков подчиняется этой зависимости. Кроме того, в процессе бурения рычажки должны свободно скользить по керну, не разрушая его.

В известной конструкции рычажки при встрече с изъяном или нарезкой на поверхности керна могут самопроизвольно заклиниваться, что приводит

Iк поломке рычажков или разрушению керна.

909113

Цель изобретения — повышение надежности захвата керна.

Указанная цель достигается тем, что в кернорвателе керноподрезающая кромка выполнена в форме ломанной 5 линии с горизонтальным и наклонным участками, при этом угол между ними определяется по формуле

1,7 у

"*"ТТФ Г 9l а сама кромка расположена относительно оси рычажка на расстоянии 4, определяемом по Формуле

= 1,34" где П - порядковый номер ряда распо- 15 ложения рычажка в направлении сверху вниз; радиальное расстояние между кернообраэующей кромкой породоразрушающего наконеч-20 ника и осью рычажка.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кернователь, общий вид; на фиг. 2рычажок кернорвателя в аксонометрическом изображении. 25

Кернорватель, содержащий корпус 1 и несколько рядов подпружиненных рычаиков 2 с осями 3, связан с породоразрушающим наконечникам 4, который имеет кернообразующую кромку 5. Ради- 30 альное расстояние между кернообразуюцей кромкой 5 породоразрушающего наконечника 4 и осью 3 noeopgza рычажка равен X. Рычажок 2 кернорвателя имеет рабочую кромку, которая взаимодей- 55 ствует с керном, выполненную в форме ломанной линии с горизонтальным участком 6 и наклонным участком 7. Угол между этими участками равен д, а положение кромки рычажка соответствуюцего ряда, измеряемое от оси, равно L .

Кернорватель работает следующим образом, При бурении обраэуюцийся керн вхоH дит в кернорватель и отжимает подпружиненные рычажки. При этом рычажки должны свободно скользить по поверхности керна, имеющего изъяны или нарезку.

В случае гладкой поверхности керна прямолинейный участок 6 рабочей кром- 50 ки рычажка 2 будет беспрепятственно скользить по керну. В случае появления препятствия на поверхности керна наклонный участок 7 рабочей кромки рычажка набежит на него и приподнимет рычажок над ним. Поскольку рычажки имеют различную длину в рядах, то положение их во время работы в прост ранстве будет различным, а следовательно, и угол подъема наклонного участка для каждого ряда рычажков будет различным. При отрыве керна рычажки верхнего ряда, имеющие оптимальную длину, рассчитанную по формуле, а следовательно, и оптимальный угол наклона поверхности керна, равный углу трения, внедрятся в керн. Остальные рычажки будут находиться в состоянии равновесия и будут свободно сколь1 зить по поверхности керна при вращении и вертикальном перемещении, Дальнейшее движение кернорвателя вверх приводит либо к отрыву керна, либо к образованию борозд на его поверхности. В случае образования борозд рычажки следующего ряда попадают в них и раскрываются на больший угол, который в силу установленного соотношения размеров и угла наклона кромки стано- вится равным углу трения. В этом случае рычажки совершают работу, аналогичную работе рычажков первого ряда.

Последовательное воздействия рычажков на поверхность керна в конечном итоге приводит к отрыву его от забоя.

3aвисимости, определяющие положение кромки и угол наклона участка кромки, обеспечивают последовательную работу рычажков, в результате которой достигается надежный отрыв керна при значительных колебаниях его диаметра, твердости поверхности и отклонений формы.

Формула и зоб ретени я

Кернорватель, содержащий корпус связанный с породоразрушающим наконечником и несколько рядов подпружиненных рычажков, закрепленных на осях в корпусе, имеющих различную длину в рядах и острую керноподрезающую кромку, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения надежности захвата керна, керноподрезающая кромка выполнена в форме ломанной линии с горизонтальным и наклонным участками, при этом угол между ними ь определяется по формуле

1,Т,Г

Ь=сн С с

90 а сама кромка расположена относительно оси рычажка на расстоянии L,, определяемом по Формуле

1,34 1

5 9091 где и - порядковый номер ряда расположения рычажка в направлении сверху вниз; радиальное расстояние между кернообразуюцей кромкой пора- $ доразрушающего наконечника в и осью рычажка.

13 6.

Источники иншормации, принятые во внимание при зкспертизе

l. Авторское свидетельство СССР и 112372, кл. Е 21 В 25/00, 1954.

2. Патент СЙА У 2Ц71616, кл. 175- 254, опубли к. 1949 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 797/43 Тираж 624 Подписное илиал ППП Патент, г. жгород, ул. Проектная,