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

В начале подъема керноприемная труба 3 поднимается, клапан 5 захлопывается (труба 1 стоит на забое), затем свинцовый клапан плотно прижимается к гнезду штампом 4, после чего уже произвоводят подъем.

При бурении вторым снарядом (рис. 109, б), после наполнения трубы о керном, бросают шарик 11 и включают насос. Баллон с жидкой углекислотой 6 движется вниз, при этом ниппель 12 надавливает на наклонную плоскость и ломается. Жид­ кая углекислота, находя­ щаяся в баллоне 6 под да­ влением 70 кгс/см2, устрем­ ляется в змеевики вокруг трубы 3 и замораживает керн

с газом.

При бурении снарядом (рис. 109, в) выделяющийся при подъеме газ скопляется в баллоне 7.

Для отбора керна в водо­ носных песках, гравии и галечниках применяют замо­ раживание керна, при этом для промывки применяется дизельное топливо, охлаж­ денное в специальных ус­ тройствах с помощью сухого льда (С02) до температуры от - 1 8 до —24 °С.

Двойные колонковые снаряды эжекторного типа (ЭКС)

При бурении обычными ДКС по тонкослоистым по­ родам, особенно когда от­ дельные прослои значительно отличаются по твердости, происходит частое подклинивание керна в керноприемной трубе и истирание более

слабых прослоев. В таких породах лучшее качество керна достигается при бурении эжекторными (водоструйными) колонковыми снаря­ дами (ЭКС), которые при прямой промывке, осуществляемой через колонну бурильных труб, создают в колонковом снаряде

спомощью эжекторного насоса обратную призабойную промывку.

Вэтом случае в керноприемной трубе возникает восходящий

Эжекторный колонковый снаряд опускается в скважину и уста­ навливается на забой с промывкой. При помощи дробопитателя или путем непосредственной засыпки малых порций в бурильные трубы подают дробь к забою скважины. Промывочной жидкостью дробь транспортируется по каналам насадки 2, диффузора 4 и через канал а выходит в зазор между трубами, откуда через окна дробовой коронки поступает во внешнее кольцевое пространство и подается винтовыми вырезами под торец коронки.

Промывочная жидкость, вытекая с большой скоростью из на­ садки 2, увлекает жидкость, находящуюся в полости патрубка 5, которая смешивается с основным потоком, поступает в диффузор и вытекает через канал а в зазор между трубами. Расход жидкости, отсасываемой из патрубка, восполняется за счет жидкости, которая поступает из керноприемной трубы 15 через трубку 8 и канал б. Промывочная жидкость из межтрубного зазора выходит через окна дробовой коронки к забою, где она распределяется на два потока. Один поток идет по кольцевому пространству к устью сква­ жины, второй — через отверстия в керноприемную трубу. Второй поток способствует продвижению керна в керноприемную трубу и удерживанию дроби под торцом коронки.

Бурение снарядами ЭКС может осуществляться различными породо-разрушающими инструментами. В породах V—VII кате­ горий могут применяться твердосплавные коронки (рис. 110, б); в крепких породах должны использоваться толстостенные алмазные коронки (рис. 110, в).

В сильно трещиноватых тонкослоистых породах V III—XI кате­ горий успешно работают дробовые коронки (рис. 110, а) диаметром 110 мм.

§ 4- ОРИЕНТИРОВАНИЕ КЕРНОВ — КЕРНОМЕТРИЯ

Ориентирование кернов

При бурении структурных скважин отсутствие ориентированного керна нередко приводит к тому, что геологические построения носят схематический характер, а иногда и не отвечают действи­ тельности. Для построения геологических структур необходимо бурить три скважины, не лежащие на одной прямой. При ориенти­ рованном извлечении кернов можно все геологические построения сделать по одной скважине.

Под руководством М. И. Казанцева был выполнен целый комп­ лекс специальных теоретических, экспериментальных и производ­ ственных исследований, обеспечивающих создание новой отрасли геологоразведочной службы — кернометрии.

Керноскоп К-5 (рис. 111) обеспечивает получение ориентирован­ ного керна при любых искривлениях скважин и углах наклона от 0 до 87°, а с приставкой — до 90°. Точность измерения ±3°.

Общий вид керноскопа приведен на рис. 111, а, принципиальная схема прибора — на рис. 111, б. Керноскоп спускается в скважину,

азимутальный и зенитный углы которой замерены, на неориентиро­ ванной бурильной колонне. Прибор со всеми механизмами заключен в защитную трубу 1 . В средней части прибора расположен пружин­ ный двигатель 2 , приводящий во вращение центральное сверло 3 .

Боковое сверло приводится при помощи пары цилиндрических шестерен. Оба сверла при постановке на забой перемещаются вверх,

О—О' — ось прибора, abed — апсидальная плоскость, efgi ■— плоскость ориентации керна

сжимая цилиндрические пружины 5. Когда сверла войдут внутрь прибора на 18 мм, срабатывает автомат пуска пружинного двига­ теля, сверла начинают вращаться и под нагрузкой —80 кге на каж­

линдрического отвеса 5, совпадает с осью скважины О—О', которая, в свою очередь, лежит в вертикальной (апсидальной) плос­

кости abed. Параллельно сверлу 2 имеется боковое сверло 3, соеди­ ненное с центральным сверлом парой шестерен 4. При работе пру­ жинного двигателя, не показанного на рис. 111, б, сверла высвер­ ливают ориентирующие лунки. Линия е/, соединяющая центры сверл, может занять произвольное положение относительно апсидального направления ab, лежащего в апсидальной плоскости. Для ориентирования керна необходимо определить величину угла ф между направлением ab и линией е/. Это измерение автоматически

фиксируется цилиндрическим отвесом 5

сируется пробкой 3, имеющей продольный паз. Магнитная система прибора плотно закрывается крышкой 4 с резиновым уплотнением. Хвостовик корпуса 2 вставляется в разрезную часть специального переходника 5 и закрепляется в нем при помощи болта 6. От керно­ скопа 9 и колонны штанг магнитная система отделена трубами 7 л 8 из немагнитной стали. Все остальные детали устройства также выполнены из немагнитных материалов.

Перед спуском в скважину приставка соединяется трубой 7 со снарядом керноскопа. При этом нуль шкалы компаса должен быть направлен в сторону бокового сверла.