SU1691710A1 - Устройство дл отбора проб донного грунта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сорной промышленности и может быть использовано дл  отбора проб и зондировани  донного грунта с плавучего основани  дл  проведени  инженерно-геологических изысканий. Цель изобретени  - снижение энергоемкости за счет использовани  дл  вдавливани  и извлечени  пробоотборника энергии колебательного движени  плавучего основани . Устройство содержит плавучее основание 1. пробоотборник 4, закрепленный в нижней части колонны бурильных труб 5. Узел вдавливани  и извлечени  пробоотборника выполнен в виде сдвоенной рейки 6 с косыми симметрично расположенными зубь ми и подпружиненных собачек 7, которые шар- нирно закреплены на стойках 2. Сдвоенна  зубчата  рейка 6 жестко закреплена в верхней части колонны бурильных труб, а собачки установлены на стойках 3 с возможностью последовательного взаимодействи  зубь ми нижней и верхней частей рейки. 1 з.п.ф-лы. 1 ил.

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отбора проб и зондирования донного грунта с плавучего основания для проведения инженерно-геологических изысканий, а также поисково-разведочных и картировочных работ.

Целью изобретения является снижение (энергоемкости за счет использования для вдавливания и извлечения пробоотборника энергии колебательного движения плавучего основания.

На чертеже изображено устройство для отбора проб донного грунта.

Устройство состоит из плавучего основания 1, вышки 2 с грузоподъемным механизмом (не показано) и стоек 3, жестко закрепленных на основании 1. Узел вдавливания и извлечения пробоотборника 4 с колонной бурильных труб 5 выполнен в виде храпового механизма со сдвоенной рейкой6 с косыми симметрично расположенными зубьями и подпружиненных собачек 7, шарнирно установленных на стойках 3. Сдвоен( ная зубчатая рейка 6 прикреплена к верхней части колонны бурильных труб 5, а собачки смонтированы на стойках 3 посредством шарнирных соединений 8, обеспечивающих поворот относительно их горизонтальных осей собачек 7 и последовательное взаимодействие последних с зубьями нижней и верхней частей рейки 6. Стойки 3 снабжены предохранительными элементами в виде срезных штифтов 9. При относительно большой глубине моря в точке опробования, а также при необходимости поинтервального опробования донных отложений бурение ведут с обсадкой, для чего используют обсадную колонну 10, а на бурильную колонну закрепляют центраторы 11, обеспечивающие устойчивость последней при вдавливании пробоотборника 4.

Устройство работает следующим образом.

После стабилизации основания 1 над точкой бурения производят посадку обсадной колонны 10 в донные отложения до ис* следуемого интервала. Для этого используют подмыв обсадной колонны 10, забивку, погружение вибрацией или другим известным способом бурения. После этого собирают пробоотборник 4 и на бурильных трубах 5 с установленными на них центраторами 11 опускают в забой внутри обсадной колонны 10. На верхнюю часть колонны бурильных труб 5 навинчивают сдвоенную зубчатую рейку 6. При этом нижняя часть сдвоенной рейки 6 должна находиться на уровне рабочей части подпружиненных собачек 7. Затем собачки 7 подводят к рейке

6, после чего вдавливание пробоотборника 4 ведут импульсами, синхронно связанными с вертикальными движениями плавучего основания 1 вниз, при его качке на волне за счет взаимодействия собачек 7 с уступами зубьев нижней части рейки 6. При движении основания 1 на волне вверх собачки 7 проскальзывают вверх по зубчатой рейке 6, не зацепляясь за нее. За счет того, что шаг зубьев' выбирается много меньше высоты волны и амплитуды вертикальной качки основания 1, рейка 6 постепенно перемещается вниз, обеспечивая вдавливание пробоотборника 4 в донные отложения с усилием, равным весу основания в воде. Для того, чтобы исключить случайную поломку наиболее нагруженных узлов всей компоновки бурового оборудования при внезапных заклинках пробоотборника 4 в скважине, в стойках 3 предусмотрены предохранительные элементы в виде срезных штифтов 9, исключающих жесткую связь стоекЗ с собачками 7. После внедрения пробоотборника 4 на расчетную глубину собачки 7 переводятся в верхнее положение путем вращения вокруг горизонтальных шарнирных соединений 8 до взаимодействия с верхней частью сдвоенной рейки 6. В этом случае при движении основания 1 на волне вверх собачки 7,.входя в зацепление с рейкой 6, извлекают колонну бурильных труб 5 и пробоотборник 4 вверх. Дальнейший подъем колонны бурильных труб 5 производится через вышку 2 обычными грузоподъемными средствами, имеющимися на основании 1.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в повышении эффективности работ по отбору проб донных грунтов за счет существенного упрощения бурового оборудования и снижения потребления энергии на проведение буровых операций, так как для этих целей используется волновая энергия моря, приводящая в постоянное колебательное движение плавучее буровое основание.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для отбора проб донного грунта, содержащее плавучее основание, пробоотборник, закрепленный в нижней части колонны бурильных труб, и узел вдавливания и извлечения пробоотборника из грунта, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости за счет использования для вдавливания и извлечения пробо? отборника энергии колебательного движения плавучего основания, оно снабжено стойками, жестко закрепленными на плавучем основании, узел вдавливания и извлечения,пробоотборника выполнен в виде сдвоенной рейки с косыми, симметрично расположенными зубьями, и подпружиненных собачек, шарнирно установленных на стойках, при этом сдвоенная зубчатая рейка жестко закреплена в верхней части колонны 5 бурильных труб, а собачки установлены на стойках с возможностью последовательного взаимодействия с зубьями нижней и верхней частей рейки.
2. 2. Устройство по п.1., о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стойки снабжены предохранительными элементами, выполненными в виде срезных штифтов.