§ 3. Кернорватели

Кернорвателем называется устройство, встраиваемое в колонковый снаряд, с помощью которого керн захватывается, отрывается от массива (забоя) и удерживается в колонковом снаряде во время его подъема на поверхность (рис. 5.6). При использовании обычных или одинарных колонковых снарядов (ОКС) применяются кернорватели захватывающего, заклинивающего и подрезного действия.

Кернорватели захватывающего действия имеют вид пружинящего разрезного кольца или кольца с пружинящими пластинками (цангового типа).

Кернорватель кольцевого пружинного типа (рис. 5.7, я) состоит из корпуса 3 и рвательного кольца 2. Корпус кернорвателя имеет на нижнем конце внутреннюю, а на верхнем — наружную присоединительные резьбы, внутреннюю конусную расточку, в которой располагается рвательное пружинное разрезное кольцо. Конусная расточка, сужающаяся книзу, стыкуется с внутренним конусом коронки 1. При спуске колонкового снаряда и бурении рвательное кольцо находится в конусной широкой части проточки корпуса рвателя и выбуриваемый керн свободно проходит через него в колонковую трубу. Во время подъема снаряда, цепляясь внутренними выступами за неровности на поверхности керна, рвательное кольцо отстает от движущегося вверх снаряда и, скользя по конической расточке корпуса кернорвателя и коронки, попадает в более узкую часть конуса, сжимается и захватывает керн. В тот момент, когда сила захвата превысит сопротивление керна на разрыв, последний будет оторван в наиболее слабом месте. Захваченный таким образом керн удерживается в снаряде при его подъеме на поверхность.

Кернорватель захватывающего действия цангового типа (рис. 5.7, б) также состоит из корпуса, присоединяемого к коронке и рвательного пружинного кольца с лепестками, имеющими на концах внутренние выступы. Пружинное кольцо может быть разрезным или цельным. Корпус кернорвателя имеет конусную расточку, и цанговый рватель работает так же, как и кольцевой. Захват керна в этом случае происходит лепестками рвателя, попадающими в конусную часть коронки при подъеме снаряда.

Рвательные кольца у кернорвателей рассмотренного типа изготовляют из стали марки 40Х или 45. При бурении твердосплавными, алмазными и шарошечными коронками применяются кернорватели К-46, К-59, К-76 с рвательными кольцами, а при ударно-вращательном способе бурения с гидроударниками — кер-

Рис. 5.7. Кернорватели захватывающего и заклинива­ющего действия

Рис. 5.6. Ксрнорвательное устройство:

1 — коронка; 2 — рвательное кольцо; 3 — корпус; 4 — керн; 5 — ко­лонковая труба

норватели цангового типа 1КК5Ц, 196Ц, К93Ц, КЦ76МВ, К-59-1. При использовании такого типа кернорвателей в процессе углубки скважины не рекомендуется поднимать снаряд над забоем, так как это может привести к преждевременному отрыву керна.

Кернорватели заклинивающего действия, используемые в коронках для ударно-вращательного бурения с пневмоударниками, имеют простую конструкцию в виде двух П-образных скоб 2, скользящих по наклонным пазам, сделанным в теле коронки 1 (рис. 5.7, в). В процессе бурения керн продвигается внутрь снаряда, а скобы утапливаются в тело коронки. При подъеме снаряда скобы выпадают из углублений и заклинивают керн. Чем больше усилие, поднимающее снаряд, тем прочнее заклинивается керн, отрывается от массива породы на забое и удерживается в колонковом снаряде при подъеме его на поверхность.

Кернорватели подрезающего действия применяются при бурении в рыхлых несцементированных или трещиноватых породах. К ним относятся кернорватели клапанного или собачкового и лепесткового или проволочного типа, используемые обычно в ДКС.