Кернорватель для термобурения

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.07.81 (21) 3322185/22 — 03 (5! )М. Кл. с присоединейием заявки №

Е 21 В 25/00

Гасударственный комитет

СССР (28) П риормтет до делам нзабретенкй к открытий

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень № 47 (53) УЛ K 622.243. .64 (088.8) Дата опубликования описания 23.12.82

М

M. А. Бабец и Н. Д. Нечаев ф 1

/ (72) Авторы изобретения

) т

Белорусский научно — исследовательский гео институт (7I ) Заявитель (54) КЕРНОРВАТЕЛЬ Д,ПЯ ТЕРМОБУРЕНИЯ

Изобретение относится к горному делу, к средствам для захвата керна при бурении скважин термобурами, например во льду.

Известны кернорватели для захвата керна при бурении (1).

Известны также кернорватели, применяемые при термобурении во льду, содержащие корпус с пазом и размещенное в пазу кернозахватное кольцо с прорезью (2).

Недостатком известного кернорвателя является то, что при отрыве снаряда от забоя при прихватах кернозахватное кольцо разрушает керн, отрывая его от забоя.

Целью изобретения является повышение сохранности керна.

Указанная цель достигается тем, что кернорватель, содержащий корпус с пазом и размещенное в пазу кернозахватное кольцо с прорезью, снабжен кольцевым электронагревателем кернозахватного кольца, при этом кольцо выполнено из материала, обладающего обратным эффектом запоминания формы при термоциклировании, и теплоизолирующим покрытием на внутренней поверхности.

На фиг. 1 изображен кернорватель, расположенный в нижней части электробура, общий вид; на фиг. 2 —. разрез А-А на фиг. 2.

Кернорватель состоит из кернозахватного

5 кольца 1 с прорезью 2, расположенного в пазу 3 корпуса 4, которая крепится к корпусу термобура 5 с расположенным в нем кольцевым электронагревателем 6 кольца. Подвод электричества к электронагревателю 6 осуществляется

10 по кабелю 7. Внутренняя поверхность кольца 1. покрыта теплоязолирующим материалом 8.

Кернорватель работает следующим образом.

Предварительно, при изготовлении, разрезному кольцу в закрытом штампе под нагрузкой придают конфигурацию, изображенную на фиг. 1 и 2. Затем, не открывая штампа, подвергают разрезное кольцо отжигу при 500 С в течение 1 ч с последующим охлаждением в за- крытой форме до температуры ниже 40 С.

Затем открывают форму и подвергают разрезное кольцо пластической деформации, придавая ему форму замкнутого кольца. В качестве материала . я изготовления разрезного кольца используется напоимеп. сплав титан — никель (54 — 56% никель, ВНИИПИ . Тираж 6

3 98325 остальное титан), предел прочности 87 кгс/мм, предел выносливости иа базе 10 циклов—

49 кгс/мм; интервал температур фазового пео рехода (мартеноипюго превращения) от 40 С до 60 С, плотность 6,41 г/см, напряжение, ге. нерируемое при фазовом переходе, под нагрузкой от 30 до 60 кгс/см, степень пластической деформации 8 — 15% при обеспечении 100% возврата формы.

Таким образом, в охлажденном состоянии (перед нагревом свыше 40 С и после охлаждения — ниже 40 С) разрезное кольцо 1 имеет форму сплошной окружности, т. е. концы разрезного кольца сомкнуты.

Разрезное кольцо устанавливают в паз 3 1ч корпуса 4 и термобур опускают на забой скважины. При включении кольцевого электронагревателя 6 температура термобура, а также кор-. пуса 4 в зоне забоя возрастает. Кольцо 1 кернорвателя также нагревается и принимает, форму, изображенную на фиг. 1 и 2. Керн льда, расплавляемого кольцевым электронагревателем, поступает в термобур. Покрытие 8 внутренней поверхности кольца 1 из термоизолирующего материала (например, наронита н асбестовой ткани, пропитанной бакелитом) препятствует рассеиванию тепла с внутренней поверхности кольца 1, что позволяет поддерживать заданную температуру (не ниже 40 С) кольца в процессе бурения, а также препятствует плавлению керна льда по диаметру.

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

1 4

По окончании бурения кольцевой электронагреватель выключают, при этом температура корпуса термобура и кольца понижается. Кольцо 1 принимает конфигурацию замкнутого кольца, при этом внутренний проходной диаметр кольца уменьшается; вследствие чего оно плотно охватывает керн льда и удерживает его .При подъеме термобура керн отрывается от массива.

Для извлечения керна из снаряда на поверхности кратковременно включают электронагревательный элемент, при этом кольцо разжимается и керн выходит из колонковой трубы.

Формула изобретения

Кернорватель для термобурения, содержаший корпус с пазом и размещенное в пазу кернозахватное кольцо с прорезью, о т л и ч а юшийся тем, что, c ..целью повышения сохранности керна, он снабжен кольцевым электронагревателем кернозахватного кольца, при этом кольцо выполнено из материала, обладающего обратным эффектом запоминания формы при термоциклировании, и теплоизолируюшим покрытием на внутренней поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 399600, кл. Е 21 В 25/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР N 759709, р. E 21 В 25/00, 1978 (прототип).