Керноориентатор

Керноориентатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И Е (11)941540

H306PETEН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.11.80 (21) 3007930/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Е 2! В 25/16

Государстве»ныл комитет (53) УДК 622.243. .64 (088.8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень №25

Дата опубликования описания 17.07.82 по делам изобретеии» и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Г. Шолохов и О. В. Ошкордин рный инс гИтут, Свердловский ордена Трудового Красного Знамени им. В. В. Вахрушева (71) Заявитель (54) КЕРНООРИЕНТАТОР

Изобретение относится к горному делу, к средствам для кернометрических исследований при бурении разведочных скважин, которые проводят с целью определения положения структурных элементов горных пород и руд по пространственно ориентированному керну.

Известны керноориентаторы, фиксирующие положение специальной метки на поверхности керна, высверленной эксцентричным буровым снарядом меньшего диаметра, чем основной ствол скважины (1).

Недостатком этих -стройств является необходимость проведения спуска и подъема специального снаряда перед бурением, что уменьшает производительность работ и пов ы ш а ет и х стон мо сть.

Известен керноориентатор, позволяющий фиксировать положение керна одновременно с бурением. Он содержит корпус, храповую муфту в виде двух зубчатых полумуфт, шток толкатель, промежуточный переходник и датчик апсидального положения с шариком-отвесом в кольцевом желобе и связанной с кольцевым желобом подпружиненной тягой. При смыкании зубчатой муфты в процессе бурения специальный шток-толкатель сжимает пружину датчика апсидального положения, прижимающую шарик к шкале и шарик свободно перекатывается в кольцевом желобе. По окончании бурения осуществляется срыв керна без вращения. При этом под действием растягивающей нагрузки зубчатая муфта размыкается, шток-толкатель перемещается вверх, пружина датчика разжимается и шарик, находящийся в апсидальном положении скважины, зажимается между кольцевом желобом и шкалой (2).

Недостатком известного устройства является отсутствие блокировки шарика регистратора апсидального направления, фиксация и раскрепление которого осуществляются только в результате размыкания

ts зубчатой муфты. Между тем, в процессе подъема снаряда на поверхность неизбежны самопроизвольные смыкания зубчатой муфты под действием сил инерции, трения, вибрации, которые приводят к раскреплению шарика датчика и разориентации керна.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет предотвращения случайного смещения шарика-отвеса при извлечении из скважины.

941540

Указанная цель достигается тем, что керноориентатор снабжен ограничителем аксиального перемещения штока-толкателя, выполненным в виде выемки на промежуточном переходнике и соответствующего ей по форме выступа на штоке-толкателе.

На фиг. 1 изображен кероноориентатор, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А—

А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Керноориентатор состоит из корпуса 1, промежуточного переходника 2, верхнего переходника 3, нижнего переходника 4 с закрепленными в них уплотнительными манжетами 5. Внутри корпуса 1 керноориентатора смонтирован датчик апсидального положения, состоящий из тяги 6, пружины 7, is шкалы 8, шарика-отвеса 9, кольца 10 и штока-тол кателя 11. Керноориентатор имеет ограничитель аксиального перемещения штока-толкателя, состоящий из втулки 12 на промежуточном переходнике 2 с полукольцевой выемкой 13 и соответствующего ей полукольцевого выступа 14 на штоке 11.

Для компенсации реактивного крутящего момента керноориентатор снабжен храповой муфтой, состоящей из зубчатой полу- 25 муфты 15, закрепленной на переходнике 3, зубчатой полумуфты 16, закрепленной на корпусе 1 и упорным подшипником 17, смонтированным на штоке-толкателе 11.

Отбор образцов ориентированного кер30 на с помощью керноориентатора осуществляется следующим образом.

Керноориентатор устанавливается непосредственно над колонковым набором, оснащенным кернорвателем. При постановке снаряда на забой выступ штока-толкателя

ll опирается о верхнюю торцовую поверхность втулки 12. При вращении снаряда полукольцевой -выступ 14 штока-толкателя ll попадает в выемку 13 втулки 12, за счет этого происходит аксиальное перемещение штока 11 и смыкание зубьев храповой муф- 4в ты 15 и 16, передающей крутящий момент и осевую нагрузку на забой. Одновременно тяга 6, сжимая пружину 7, перемещается вниз вместе с кольцом 10 и освобождает шарик 9, который в процессе бурения сво- 45 бодно перекатывается по желобу кольца 10.

По окончании бурения срыв керна осуществляется без вращения. При снятии осевой нагрузки шарик 9, находящийся в апсидальном положении зажимается между коль цом 10 и шкалой 8 усилием сжатия пружины

7. Зубчатая полумуфта 16, перемещаясь вверх, проворачивается относительно полумуфты 15 под действием реактивного момента упругого скручивания колонны бурильных труб, в результате чего выступ 14 штока-толкателя 11 проворачивается относитель но выемки 13 втулки 12. Этим достигается блокировка датчика апсидального положения в процессе подъема снаряда на поверхность, так как для смыкания храповой муфты под действием случайных возмущающих воздействий (сил инерции, трения и т.д) необходимо преднамеренное вращение.

Внедрение данного керноориентатора для ориентированного срыва керна позволяет отказаться от применения трудоемких отбуровочных керноскопов и, таким образом, значительно расширить область применения и снизить трудоемкость кернометрических исследований.

Формула изобретения

Керноориентатор, содержащий корпус, храповую муфту в виде двух зубчатых полумуфт, шток-толкатель, промежуточный переходник и датчик апсидального положения с шариком-отвесом в кольцевом желобе и связанной с кольцевым желобом подпружиненной тягой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы посредством предотвращения случайного смещения шарика-отвеса при извлечении из скважины, он снабжен ограничителем аксиального перемещения штока-толкателя, выполненным в виде выемки на промежуточном переходнике и соответствующего ей но форме выступа на штоке-толкателе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Керноскоп К. О. и кернометр ПТ вЂ” 1.

Практическое руководство по отбору и исследованию ориентированного керна. Мингео, РСФСР, Уральское ТГУ, Свердловск, 1975, с. 8, рис. I.

2. Авторское свидетельство СССР

М 343029, кл. Е 21 В 25/00, 1969 (прототип).

941540

У

Составитель В. Акслер

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 623 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Тюрина

Заказ 4784/15