Наиболее значительную геологическую информацию при бурении скважин приносит отбор керна, описанный нами ранее. Большую пользу приносит комплекс геофизических методов исследования скважин, по-
зволяющий уточнить расчленение разреза, выделение коллекторов и оцен-
ки нефте- и газонасыщенности. Однако, некоторые факторы, включающие
определение проницаемости, исследования структуры порового простран-
ства методами ГИС не исследуются.
Во многом эти задачи решаются при применении отбора керна со стенок необсаженных скважин при помощи сверлящих керноотборников и стреляющих грунтоносов, обслуживание которых также осуществляется геофизической службой.
Сверлящие керноотборники впервые были предложены Кухаренко Н.К. и Тираспольским И.Г. в 1945 году. Первая модель типа СГ во многом схожа с современными конструкциями керноотборников по схеме и функ-
циональному назначению узлов механизма.
Первые промышленные образцы сверлящих керноотборников типа
СКО-8-9 были изготовлены на Октябрьском заводе «Нефтеавтоматика» (Башкирия) в 1969 году. Последующие конструкции типа СКМ-8-9 оказа-
лись значительно эффективнее чем керноотборники СКО прежде всего тем, что значительно увеличилась многоотборность за один спуск прибора
в скважину (с 3 до 10), существенно улучшилась гидрозащита электродви-
гателя, система промывки бура и т.д.
Современная конструкция сверлящего керноотборника термостойко-
го имеет следующие узлы [30]:
- электродвигатель, служащий для прижатия прибора к стенке сква-
жины и для вращения, подачи и промывки бура;
- буровой узел, перемещающийся по направляющимся колонкам, с буровой твердосплавной или алмазной коронкой, с цанговым кернорвате- лем и промывочным насосом;
- керноприемная кассета;
- шламосборник.
Кроме того, прибор укомплектован пультом управления и комплек-
том буровых алмазных и твердосплавных коронок.
Устройство сверлящего керноотборника серии СКТ [30] приведено на рисунок 3.115. От кабельной головки идет герметичный вход в свечной мост 1, соединенный с компенсатором 2 для выравнивания давления жид- кости в приборе и скважине, и электродвигатель 3, который через блок приводов 4 выполняет свои функции по вращению и перемещению нуж- ных узлов устройства. Через карданный вал 6 вращение передается буро- вому узлу 15, который может перемещаться по направляющим колонкам
14.
Полость бура вмещает кернорватель. Бур 15 снабжен буровой корон- кой. Корпус бура имеет пальцы 16, которые входят в пазы копирных лине- ек 12, соединенных с промывочным поршнем 21. Копирные линейки име- ют связь гайкой 7 и ходовым финтов 13 блока приводов 4. В нижней части устройство имеет шламосборник, соединенный с буром обводным каналом
20. Для сбора кернов имеется керноприемная кассета 25, смонтированная на съемной крышке 24.
Важное значение для функционирования устройства имеет система прижимных рычагов 23, которая включается в действие через водило 11, аварийный штифт 10 с кулачками гайки 9, которая размещается на винте 8 блока привода. Узел бура включается также механизмом отрыва керна, со- стоящим из деталей 17, 18,19. Имеется также тормозная система 5.
Рисунок 3.115 - Устройство сверлящего керноотборника серии СКТ В таблице 3.8 приведена техническая характеристика новых сверля-
щих керноотборников, разработанных ВНИИГИС в содружестве с НПП
«Азимут» [27].
Таблица 3.8 - Техническая характеристика новых сверлящих керноотборников
| Технические характеристики | Скат | СКТ-3М | КС-140-130 |
| Диаметр исследуемых скважин, мм | 190-240 | 190-240 | 190-240 |
| Максимальное число образцов отби- раемое за спуск, шт | |||
| Размер образцов, длина мм, диаметр мм | До 50 | До 50 22-24 | До 120 16-22 |
| Максимальная температура среды, ºС | До 180 | До 150 | -//- |
| Максимальное давление в скважине, МПа | До 100 | До 100 | -//- |
| Диаметр керноотборников, мм | |||
| Длина керноотборников, мм |
Кроме сверлящих керноотборников геофизической службой приме- няются боковые стреляющие грунтоносы типа ГБСН-125 (рисунок 3.116). Он состоит из корпуса 7 со ствольными каналами, бойков 8 с пороховыми зарядами кожухом 3 со скважинным переключателем ИСП 4, кабельным наконечником 1. К корпусу присоединен центратор 10, предназначенный для обеспечения равноудаленности бойков 8 от стенки скважины. Каждый боек соединен с корпусом канатом 9 длиной 700 мм и диаметром 3,5 мм. Кроме того, на рисунке изображены электроввод пружинный 2, разъем штемпельный 5, уплотнительные кольца 6 и 20, стержень резиновый 11, стопор 12, заряд пороховой 13, уплотнительная коробка, контакт 15, диск контактный 6, изоляционная прокладка, уплотнительная манжета 18 и за- щитная планка 19.
После спуска грунтоноса в скважину его приподнимают и устанав-
ливают на нужной глубине первый снизу боек. При нажатии клавиши
«Огонь» на панели управления подается ток к скважинному переключате-
лю и электровоспламенителю порохового заряда. Образующийся при сго- рании пороха газ выталкивает боек, направляемый со скоростью 150-200 м/с на стенку скважины. При входе в породу через боковые отверстия бой- ка вытесняется буровой раствор, а боек с породой извлекают из стенки с помощью каната натяжением кабеля.
Рисунок 3.116 - Боковые стреляющие грунтоносы типа ГБСН-125
В таблице 3.9 приведена техническая характеристика ГБСН-125 [31].
Таблица 3.9 – Техническая характеристика ГБСН-125
| Показатели | ГБСН-125- 180/100 |
| Максимальный диаметр грунтоноса, мм | |
| Допустимое гидростатическое давление, МПа | |
| Допустимая температура, ºС | |
| Минимальный диаметр скважины, мм | |
| Число стволов в грунтоносе | |
| Диаметр керноприемной полости в бойке для отбо- ра пород | |
| Длина грунтоноса, мм | |
| Масса грунтоноса, кг |
Необходимо отметить, что вместе с грунтоносом в скважину в сбор- ке спускают зонд для записи диаграммы ПС (кривую потенциалов само- произвольной поляризации), что улучшает точность привязки отбираемых образцов к геологическому разрезу и сокращает время на СПО. Сборка
включает следующие узлы (рисунок 3.117): грунтонос ГБСН-125-1 нако-
нечник кабельный-2, электрод Пс-3, кабель трехжильный-4 и полумуфта-5.
Рисунок 3.117 – Сборка зонда для записи диаграммы ПС с грунтоносом