Файл: Куличихин Н.И. Разведочное бурение учебник.pdf

Д в о й н о й к о л о н к о в ы й с н а р я д с н е в р а щ а ­ ю щ е й с я в н у т р е н н е й т р у б о й защищает керн от размы­ вающего действия движущегося вниз потока промывочной жидкости

_______ у и от ударов вращающейся трубы. На рис. 106 изображена двойная колон­ ковая труба типа ДТА-2 системы Алек-

■сеенко,применяемая при разведке уголь-

- / ных месторождений. В этой конструк-

’ции внутренняя труба может переме­ щаться относительно наружной на высоту 50 мм. В начале подъема от за­ боя внутренняя труба поднимается

чпаука изолируются от керна.

—П

ством переходника 9 с внутренней трубой 10, в которую вклады­ вается разъемная керноприемная гильза 11. К нижней части внут­ ренней трубы 10 привертывается кольцевой штамп 14.

Присоединяемая к наружной трубе 15 коронка 13 несет сверху кольцо с захватывающими пружинами 12. Муфта включения 21

имеет в верхней части продольные пазы, в которых могут перемещаться сухари 3 шпинделя 2. Вращение и осевой нажим на коронку 13 передается от полого шпинделя 2 через сухари 3, муфту 21 и колон­ ковую трубу 15. Для того чтобы пазы муфты не заполнялись шламом, к переходнику 1 прикреплен патрубок 5, который является защит­ ным чехлом.

Осевое давление на штамп 14 передается от шпинделя 2 через переходник 4, пружинный амортизатор 18, шаровую пяту 17, опор­ ный шток 8, переходник 9 и трубу 10. Чем мягче порода, тем больше выдвигается кольцевой штамп 12\ чем крепче порода, тем больше сжимается пружина 18 и тем меньше опережение штампа 14 по отношению к коронке 13.

Штамп 14 представляет собой стальное кольцо с закаленным конусным рабочим торцом. Внутренняя колонковая труба связана со шпинделем 2 через шариковый подпятник 17, поэтому опережа­ ющий штамп 14 и труба 10 затормаживаются породой и не враща­ ются в процессе бурения.

Промывочная жидкость подается к забою через полый шпиндель 2, боковые каналы переходника 4 и кольцевой зазор между трубами 10 и 15. Жидкость, вытесняемая керном, входящим в разъемную керноприемную трубы 11, вытекает в скважину через шариковый клапан 16, осевой канал штока 8 и выводные каналы 20 переход­ ника 4 и шпинделя 2. Для создания надлежащей герметичности поставлены уплотняющие сальники 19. На рисунке двойная колон­ ковая труба изображена в рабочем положении.

После того как пласт полезного ископаемого пробурен, снаряд поднимают (без затирки всухую). При этом вначале поднимается узел керноприемной трубы, пружины паука 12 освобождаются и захватывают керн. Выдавливание керна при подъеме инструмента на поверхность предотвращается шариковым клапаном 16. Благо­ даря наличию разъемной керноприемной трубы 11 керн извлекается без повреждения из колонковой трубы.

Двойные колонковые трубы с невращающейся внутренней тру­ бой должны быть изготовлены и собраны точно, так чтобы была соблюдена полная соосность всех основных деталей колонкового снаряда.

ДКС системы Алексеенко хорошо бурит в однородных мягких пластах угля. Если в пласте угля встречаются крепкие прослойки кольцевой штамп не может их преодолеть.

В угольных пластах с твердыми прослойками более успешно бурит ДКС Томского политехнического института (ДКС-2-ТПИ).

После испытания снарядов ДКС первых двух конструкций был создан ДКС-З-ТПИ, который принят на вооружение в тресте Кузбассуглегеология. Этот снаряд состоит из двух взаимоподвижных

в осевом направлении узлов: наружного и внутреннего. По сравнению

спервыми конструкциями снаряд ДКС-З-ТПИ имеет более надеж­ ное устройство для срыва и заклинки керна (рис. 107). При бурении этим снарядом создаются благоприятные условия для образования

и сохранения керна, потому что мелкорезцовая коническая коронка обеспечивает высокую скорость бурения и легко перерезает твердые прослои.

Забой получается конический, что способствует центрированию ДКС в процессе бурения и уменьшению вибраций. Снаряд ДКС-З-ТПИ обеспечивает надежную заклинку керна, срыв и удержание его во время подъема и легкость извлечения из нее керна. Выход уголь­ ного керна при правильном использовании ДКС-З-ТПИ достигает

Рис. 107. Коронка и кернорватѳль снаряда ДКС-З-ТПИ для получения керна в сложных геологических ус­ ловиях.

кернорвательные пластины; і —

100% при проходе за рейс до 2 м. Режим работы ДКС диаметром 92 мм: а) осевая нагрузка 1000—1300 кгс; б) скорость вращения 150—250 об/мин; в) расход промывочной жидкости 120—200 л/мин.

ДКС со съемочным керноприемником

В настоящее время для извлечения керна приходится поднимать на поверхность длинную колонну бурильных труб, развинчивая ее на отдельные свечи. Более целесообразно иметь коронку с боль­ шой износостойкостью, а керн поднимать на канате через бурильные трубы большого диаметра. Снаряд (рис. 108, а и б) состоит из на­ ружной трубы 4, керноприемника 2, корпуса кернорвателя с рвательным кольцом 1, головки 7 с защелками (фиксаторами) 5 и под­ шипникового устройства 3, исключающего вращение керноприемной трубы в процессе работы снаряда.

В скважинах, заполненных промывочной жидкостью, керноприемник опускается под действием собственного веса со скоростью 1,0— 1,5 м/с. В сухих скважинах керноприемник опускается на тросе. Фиксация его осуществляется защелками 5, обеспечивающими пере­ дачу осевых усилий от поступающего керна через переходник на

колонну бурильных труб. Освобождение и извлечение керноприем-

коронка—штамп 4 опережает обуривающую коронку 2, при этом запорный клапан 5 располагается вертикально между трубами 1 ж3.