Юшков А. С., Донецкий национальный техническийуниверситет
Изобретениеотносится к горному делу и предназначено для колонкового бурения скважин. Цель- повышение надежности, Керноориентатор содержит съемный корпус 1 с датчикомположения апсидальной плоскости, имеющим механизм для фиксации индикатора, иподвижными захватами для соединения со съемным керноприемником. Аратирныймеханизм выполнен в виде подвижного фиксатора 6, установленного с возможностьювзаимодействия с закрепленными на захватах спусковыми упорами 11. Последниевходят внутрь корпуса 1 выше уступа 10. Процесс фиксации индикатора полностьюсовмещается с процессом захвата съемного керноприемника.
Этоприводят к исключению дополнительных затрат времени и к повышениюпроизводительности буровых работ.
Изобретениеотносится к горному делу, в частности к средствам для полученияориентированного керна при колонковом бурении скважин.
/>
/>
Нафиг.1 показан керноориентатор, общий вид, в разрезе; на фиг.2 — то же, в моментзахвата съемного керноприемника.
Керноориентаторсодержит съемный корпус 1 с датчиком положения апсидальной плоскости, образованныминдикатором положения апсидальной плоскости в виде шарика 2, размещенного вкольцевом желобе втулки 3 со шкалой 4 на наружной стороне.
Датчикположения апсидальной плоскости имеет аретирный механизм для фиксациииндикатора, выполненный в виде подвижного подпружиненного пружиной 5 фиксатора6 с прижимным диском 7, на нижнем торце которого прикреплена эластичная шайба8.
Фиксатор6 имеет сверху головку 9, а снизу расширенную часть с кольцевым уступом 10 длявзаимодействия с упорами 11, закрепленными на неподвижных захватах 12 съемногокерноприемника.
Самизахваты закреплены на корпусе 1 посредством оси 13 и взаимодействуют спроушиной 14. Нижние концы захватов имеют коническую форму и выступы 15 длязахвата съемного керноприемника. Нижняя часть корпуса снабжена ориентирующимстержнем 16 с зубом 17. Зуб 17 и нулевая отметка шкалы 4 находятся в однойплоскости, при этом последняя продублирована на наружной поверхности корпуса. Вверхней части корпуса 1 установлена крышка 18 с канатным замком 19, закрывающаядатчик положения апсидальной плоскости.
Съемныйкерноприемник, используемый для отбора ориентированного керна даннымкерноориентатором (фиг.2), включает керноприемную трубу 20 с кернорвателем 21 имеханизм подвески, который состоит из подшипникового узла 22, корпусакерноприемника 23, гильзы 24, подвижно размещенной на корпусе керноприемника23, и защелок 25, укрепленных на осях в корпусе керноприемника 23. Верхнийконец гильзы 24 снабжен буртом 26. В рабочем положении корпус керноприемника 23опирается на выступы 27, а защелки входят в пазы 28 бурового снаряда 29.
Керноприемнаятруба 20 жестко связана с ориентирующим валом 30, который на верхнем концеимеет отверстие и наклонный срез 31, выполненный по винтовой линии, а такжепродольный паз 32. Размеры внутреннего отверстия стержня 30 и паза 32соответствуют размерам ориентирующего стержня 16 и зуба 17. По образующей, проходящейпо оси паза 32, на керноприемной трубе 20 может быть сделана продольная метка.
Керноориентаторработает следующим образом.
Керноориентаторспускают внутрь бурового снаряда 29 на канатике 33. После того, как в процессебурения керн 34 заполнил керноприемную трубу 20 и настало время извлекатькерноприемник, с бурового снаряда 29 снимают осевую нагрузку. При уменьшении еедо нуля снимается крутящий момент на нижнем конце бурового снаряда 29. Это неотражается на положении керноприемной трубы 20, так как она связана с остальнойчастью снаряда через подшипниковый узел 22. Далее опускают Керноориентаторвнутрь бурового снаряда 29 на канатике 33. Ориентирующий стержень 16 входит вотверстие ориентирующего вала 30, После соприкосновения зуба 17 с наклоннойвинтовой поверхностью 31 ориентирующего вала за счет веса керноориентатора онразворачивается до тех пор, пока зуб 17 не войдет в паз 32. Таким образомкерноориентатор однозначно сочленяется с керноприемной трубой 20. Шарик 2 в этовремя свободно перекатывается по желобу втулки 3 и занимает положение вапсидальной плоскости. Кольцевой уступ 10 под действием пружины 5 упирается вупоры 11. Зуб 17 ориентирующего стержня 16 движется вниз по пазу 32, а захваты12 под действием веса керноориентатора входят внутрь гильзы 24.
Приперемещении по наклонной поверхности бурта 26 нижние концы захватов 12 сближаются,сжимая пружину 14. Верхние концы захватов 12 и упоры 11 расходятся. Фиксатор 6 перемещаетсявниз под действием пружины 5. Диск 7 с эластичной шайбой 8 мгновенно прижимаетшарик 2 к втулке 3 и фиксирует его в положении, характеризующем нижний следапсидальной плоскости. При этом шарик 2 не испытывает инерционных и другихвозмущающих нагрузок и остается в положении покоя до момента фиксации, чтоповышает надежность и точность ориентирования. Захваты 12 защелкиваются за бурт26 под действием пружины 44. Упоры 11 входят внутрь корпуса 1 выше уступа 10.Таким образом, процесс фиксации индикатора полностью совмещается с процессомзахвата съемного керноприемника, что приводит к исключению дополнительныхзатрат времени и к повышению производительности буровых работ.
Далеебез вращения приподнимают буровой снаряд 29 до упора в керноприемную трубу 20, акернователь 21 срывает керн. При натяжении канатика 33 захваты 12 за бурт 26приподнимают гильзу 24. В свою очередь гильза 24, перемещаясь относительнокорпуса керноприемника 23, выводит защелки 25 из пазов 28 бурового снаряда 29.Съемный керноприемник снимается с уступов 27 и поднимается из скважины. Если накерноприемной трубе 20 есть метка, находящаяся на одной образующей с пазом 32, тоона переносится на торец керна 34. Если такой метки нет, то на керн 34 спомощью известных приспособлений переносится нулевая метка с корпуса 1керноориентатора. Снимают крышку 18 и по шкале 4 прочитывают напротив шарика 2угол между нулевой меткой и апсидальной плоскостью. Для этой операции нетребуется отсоединять канатик с канатным замком Г9 от крышки 1 8 .
Формулаизобретения Керноориентатор, содержащий съемный корпус с датчиком положенияапсидальной плоскости, имеющим аретирный механизм для фиксации индикатора, и сподвижными захватами для соединения со съемным керноприемником, отличающийсятем, что, с целью повышения надежности, аретирный механизм выполнен в видеподвижного подпружиненного фиксатора, установленного с возможностьювзаимодействия с закрепленными на захватах спусковыми упорами.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта masters.donntu.edu.ua