Menu

Керноприемный снаряд, раскрепляемый в кольцевой проточке моноопоры

Разработанный авторами керноприемный снаряд (а.с. № 1484908 на изобретение "Буровой снаряд и ловитель для съемного керноприемника бурового снаряда", 1987 г.) содержит подвешенный на тросе 1 подвижный груз 2 (рис. 6.10), нижний конец которого снабжен наружной и внутренней резьбой для кольцевого ударника 3 и ловителя 4 соответственно. Ловитель 4 соединен с ловильной головкой 5, установленной на штоке 6, пропущенном через центральные отверстия верхней 7 и нижней 8 пластин наковальни. В пластинах выполнены каналы 9 для перетекания воды.

Пластины 7 и 8 соединены между собой болтами 10, ввинченными в радиально расположенные упоры 11 нижней пластины 8. Между пластинами установлены с возможностью перемещения в радиальном направлении плоские секторные элементы 12 со скошенными верхними периферийными ребрами. В пластинах 7 и 8 и в секторных выдвижных элементах 12 выполнены сквозные прямоугольные отверстия, в которых установлены с возможностью продольного перемещения в ограниченных пределах в направлении, перпендикулярном к радиальному, толкатели 13. Каждый толкатель выполнен в виде двух односторонних центрально симметричных клиньев, жестко соединенных между собой вершинами.

С нижней пластиной 8 наковальни жестко соединен цилиндр 14 с окнами 15. Внутри цилиндра установлен с возможностью продольного перемещения поршень 16, соединенный с нижним концом штока 6. С пластиной 8 наковальни соединен также керноприемный стакан 17 с кернодержателем 18. Цилиндр 14 и стакан 17 образуют между собой в верхней своей части кольцевой зазор.

Керноприемный снаряд работает следующим образом. Перед спуском снаряда в моноопору его выдвижные секторные элементы 12 максимально смещают к центру. При этом они не выступают за периферийные кромки пластин 7 и 8 наковальни и не препятствуют движению снаряда в моноопоре. Для этого при помощи ловильной головки 5 и штока 6 перемещают поршень 16 в его верхнее крайнее положение в цилиндре 14 и тем самым перемещают толкатели 13 в их крайнее верхнее положение. При этом толкатели 13 смещают элементы 12 максимально к центру снаряда.

Затем поршень 16 перемещают в его крайнее нижнее положение в цилиндре 14, снаряд в таком виде без подвижного груза 2, кольцевого ударника 3 и ловителя 4 сбрасывают в моноопору и он движется вниз к ее башмаку под действием собственного веса. В моноопоре, заполненной водой, что практически всегда имеет место при ее погружении на акваториях, снаряд падает относительно медленно из-за сопротивления воды. При этом вода перетекает по кольцевому зазору между снарядом и стенками моноопоры. Кроме того, вода перетекает также через окна 15 цилиндра 14, которые при крайнем нижнем положении поршня 16 открыты.

[image]

При необходимости уменьшения скорости падения снаряда в моноопоре поршень 16 перед сбрасыванием снаряда оставляют в его крайнем верхнем положении. Этим исключают перетекание воды через окна 15 и увеличивают сопротивления движению снаряда.

Далее в моноопору на тросе 1 спускают подвижный груз 2 с навинченным на него кольцевым ударником 3 и проверяют положение снаряда в моноопоре относительно ее башмака. При необходимости керноприемный снаряд добивают до контакта его кернодержателя 18 с башмаком 19 моноопоры 20 подвижным грузом 2 путем его поочередного поднятия и сбрасывания на пластину 7 наковальни (рис. 6.10 ).

Момент контакта снаряда с башмаком моноопоры улавливается по характерному звуку удара металла о металл, а также контролируется по меткам на тросе 1. При наличии контакта выдвижные секторные элементы 12 находятся на уровне кольцевой проточки муфты 21 моноопоры. Это предварительно обеспечивают подбором соответствующих длин керноприемного стакана 17 и трубы 20 моноопоры.

После достижения снарядом башмака моноопоры подвижный груз 2 с кольцевым ударником 3 извлекают на тросе на поверхность, навинчивают на нижний конец груза 2 ловитель 4 и снова на тросе 1 спускают их в моноопору до упора нижнего торца корпуса ловителя 4 в верхние торцы толкателей 13. Под тяжестью подвижного груза 2 толкатели 13 перемещаются в нижнее крайнее положение и выдвигают элементы 12 в радиальном направлении в кольцевую проточку муфты 21. Одновременно ловитель 4 соединяется с ловильной головкой 5, а при нахождении поршня 16 в верхнем положении перемещает и его своей силой тяжести в нижнее крайнее положение в цилиндре 14.

Теперь ударами по соединительным муфтам 22 моноопоры забивным снарядом 23, подвешенным на тросе 24 другой буровой лебедки, моноопору погружают в породы на необходимую глубину одновременно с раскрепленным в ее кольцевой про-

Рис. 6.10. Керноприемный снаряд, раскрепляемый в кольцевой проточке моноопоры:

£ - при погружении совместно с моноопорой в грунт; - при досылке ударами до места фиксации в проточке; , - при подъеме из моноопоры точке керноприемным снарядом. Поступающие в керноприемный стакан породы вытесняют находящуюся в его полости воду через кольцевой зазор между внутренними стенками стакана 17 и наружными стенками цилиндра 14. Далее вытесненная вода поступает через окна 15 цилиндра, каналы 9 пластин 7 и 8, зазоры между ними и выдвижными секторными элементами 12 в кольцевой зазор между керноприемным снарядом и стенками труб моноопоры.

Каналы в нижней и верхней пластинах наковальни необходимо выполнять по возможности с максимальными площадями сечений, а площадь сечения кольцевого зазора между внутренними стенками керноприемного стакана и наружными стенками цилиндра и площадь окон цилиндра выбирать равными или большими площади сечения каналов каждой пластины в отдельности. Это уменьшит гидравлические сопротивления вытеснению воды из полости стакана и давление воды в ней. При этом уменьшатся уплотнение и нарушение структуры, т.е. повысится качество поступающего в керноприемный стакан керна.

После погружения моноопоры на длину рейса или на необходимую глубину керноприемный снаряд извлекают из нее путем наматывания троса 1 на барабан лебедки (рис. 6.10, , ). При этом подвижный груз 2 поднимается, увлекая за собой при помощи ловителя 4 ловильную головку 5 со штоком 6 и перемещая поршень 16 в верхнее крайнее положение. Поршень 16, перемещаясь вверх, упирается в нижние торцы толкателей 13. Толкатели под действием тягового усилия лебедки перемещаются в крайнее верхнее положение, выдвигая секторные элементы 12 из кольцевой проточки муфты 21. Скошенные верхние периферийные ребра секторных элементов 12 исключают их заклинивание в кольцевой проточке и облегчают выход из нее этих элементов.

Таким образом, при подъеме керноприемного снаряда из скважины поршень максимально смещает секторные элементы 12 к центру снаряда, т.е. в положение, при котором эти элементы не выступают за образующие пластин 7 и 8 наковальни и не мешают извлечению снаряда из моноопоры. Кроме того, при перемещении поршня 16 в цилиндре 14 вверх в полости керноприемного стакана 17 между керном и поршнем образуется разрежение, так как вытесненный из цилиндра 14 поршнем 16 объем воды ничем не компенсируется. В связи с этим на находящийся в стакане 17 керн снизу действует большее давление, чем сверху и под действием этого перепада давления керн из стакана 17 при его подъеме на поверхность не выпадает.

После подъема керноприемного снаряда из моноопоры ловитель 4 отсоединяют от ловильной головки 5 и из керноприемного стакана 17 вынимают керн. При необходимости керноприемный снаряд снова спускают в моноопору и продолжают и х совместное погружение в грунт по описанной схеме.

Описываемый керноприемный снаряд отличается от известных конструктивно, принципом, надежностью и качеством работы. Основная отличительная особенность этого снаряда - в конструкции механизма его закрепления в кольцевой проточке моноопоры.

Выдвижные элементы механизма закрепления выполнены в виде секторов круга радиусом кольцевой проточки. Это обеспечивает контакт выдвижных секторов почти по всей длине и площади кольцевой проточки и, как следствие, уменьшает напряжения, возникающие при погружении моноопоры в контактирующих с ней элементах механизма закрепления, исключает его деформации и поломки, снижает аварийность, повышает надежность и эффективность работы.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:3418 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:6481 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:3562 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Телескопическая моноопора и способ ее по…

Перспективным решением для реализации некоторых рекомендаций по повышению прочности моноопоры и ее грунтовой заделки, КПД ударов и скорости погружения, обеспечению вертикальности погружения, снижению трудоемкости и стоимости монтажа и стабилизации моноопоры...

30-01-2011 Просмотров:3970 Морские буровые моноопорные основания

Аэрокосмические съемки.

12.1 Приборы аэрокосмической съемки Съемка больших территорий в настоящее время осуществляется методами фотограмметрии, изучающей способы и технологию определения форм, размеров, положения в пространстве, количественные и качественные характеристики объектов по их...

13-08-2010 Просмотров:15961 Инженерная геодезия. Часть 2.

Определение элементов залегания наклонно…

Элементы залегания геологических границ (пластов, поверхностей напластования и несогласий, тектонических) не всегда удаётся замерить в обнажениях. Их можно определить: по видимым наклонам в обнажениях, шурфах и канавах; по данным бурения;...

01-10-2010 Просмотров:30998 Геологическое картирование, структурная геология