Инструментдляотборакерна
Значениеотборакернавразведочномбурениискважин
Отборобразцовгорныхпородввидустолбика(колонки),называе-
момкерномиграетсущественнуюрольнавсехстадияхразведкииразра-
боткинефтяныхигазовых месторождений. Изучениегеологического строениямассивагорныхпород,подсчетзапасовисоставлениепроектов разработкизалежейтребуетполучениябольшогообъемаинформации, ко-торыйможетбытьтакжеполученприпомощипроведениягеофизических методовисследований. Новсилутого,чтокернявляетсяпрямымисточ-никоминформацииосвойствахгорныхпород,егодоляподаннымработы [22],достигает70-80%отвсегообъемаинформации.
Отборкернапроизводитсяприпомощикерноотборногоинструмента сбурильнойголовкой,разрушающейпородупокольцуустенкизабояс сохранениемцентрескважиныстолбикакерна.
Дляэтогонеобходимовыполнитьследующиеоперации[23]:
• Разрушениепородыпокольцудляобразованиястолбикакер-
на;
• Продвижениекернавкерноприемнуютрубудлясохранения
егововремярейса;
• Отделениестолбикакернаотзабояпринеобходимостиподъе-
маинструмента;
• Подъемкернанаустье;
• Извлечениеколонкикернаизкерноприёмнойтрубынаклоном еёи лёгкимпостукиванием.
Эффективностьотборакерна
Установлено,чтоэффективностьотборакерназависитотчетырех группфакторов[24]:
• Геологические;
• Технические;
• Технологические;
• Организационные.
Геологические(природные)факторы.
Прибуренииопорных,поисковыхскважинкернотбираетсяизгли-
нистых,обломочных,карбонатных,атакжеизкристаллических пород фундамента. Припроходкеразведочныхскважиносновнойобъемотби-раемогокернапроизводится изтерригенных икарбонатных пород- коллекторов.
Насохранностькернасущественноевлияниеоказываютвлияниета-
киефизико-механические свойства отбираемых пород, как твердость,
прочность,пористость,трещиноватость,пластичность,упругость,которые всвоюочередьзависятотструктуры,текстуры,составаиструктурыце-мента,минеральногоигранулометрическогосоставапород.
Химическийсоставминераловицементадолженбытьнейтральным поотношениюк буровомураствору.
Приотборекернаизразреза,сложенногомноголетнемерзлымипо-
родаминеобходимопринятьмерыдляпредупреждениярастепленияиса
моразрушения пород.Вэтомслучаеохлажденныебуровыерастворыс низкойтеплопроводностью, например,полимерглинистыеилибуровые агентытипапенилигаза.Известныслучаииспользованиядляотборакер- наизмноголетнемерзлыхпородспециальныхустановоксзамораживанием керна.Вовсехслучаяхкерннеобходимопомещать вспециальныхканалы, длясохраненияеговусловияхотрицательныхтемператур.
Всегеологические факторыдолжныбытьучтеныклассификацией породпосложностиотборакерна.НынеизвестныклассификацииАлек-сееваЮ.Ф.,ВолковаС.А.,ПановаБ.Д.иБакулинаВ.Г.,БулнаеваИ.Б.,
ШрейнераЛ.А.иСимонянцаЛ.Е.Впрактикеразведочногобуренияна нефтьигазпользуетсяпризнаниемклассификация, разработаннаясотруд-никамиВНИИБТ,котораяприведенав таблице3.4.
Даннаяклассификация помогаетправильновыбратьвидкерноот- борногоинструмента,бурильнуюголовку,типкернорвателяивопреде- леннойстепениопределитьрежимбурения.Вцеломэтобудет способство-
ватьэффективностиработпоотборукерна.
Следуетотметить,чтоклассификация,разработаннаявначале70-х годовпрошлогостолетия,имеетопределенныенеточности.Например,ре-
комендованныевнейдляотборакернавпородах4категориикерноотбор-ноеустройство«Плутон»такинебылосоздано.Очевидно,вместонего следуетприменятьустройствосизолированнымкерномтипаКИ,КИМ
отечественного производстваиликерноотборное устройствосрезиновымкерноприемникомфирмыNortonChristensen.
Техническиефакторы
Основнойтехническойхарактеристикой отборакернаслужитвынос кернаВк,тоестьколичественныйпоказателькачестваотбора(%)
Hk
Вк
| H |
p
гдеНк–длинаотобранногокерна;
100 %, (3.2)
Нр–длинапройденногостволаскважиныза рейс.
Дляобеспечениявысокоговыносакернакерноотборноеустройство должносоответствоватьследующимтехническимтребованиям[24]:
• Обеспечениезащитыкернаотразмываструейбуровогорас-
творавовремябурения;
• Сохранениекернавкерноприемнойтрубеотвоздействияеё вращения;
• Исключениевсехвидовколебанийкорпуса инструментаикер-
ноприемника;
• Обеспечениенадежностизахватакернапоокончаниюрейса.
Таблица3.4 -Классификациягорныхпородпо сложностиотборакерна
| Кате- горияпород | Характеристикасостояниягорнойпороды | Условныйдиаметркернопри- емника | Керноприемноеустройство | Бурильныеголовки | Кер- норва- тель |
| I | Монолитные,слаботрещинова- тые,неразмываемыебуровым раствороми ненабухающие,не разрушаемыевибрациямикер-ноотборногоинструмента | Малый | Турбодолота,сосъемнымкерно- приемником,длявысокооборот- ногобурения | Шарошечные,режущего действия,(ИСМ)алмазные | Цанго-выйи рычаж- ковый |
| II | Трещиноватыеперемежаю-щиеся,слаборазмываемыебу- ровымраствором,малоразру- шаемыевибрациями | Средний | Снесъемнымкерноприемникомдлянизкооборотногобурения «Недра»,«Силур» | Шарошечные,режущего действия(шарошечные,ло-пастные,ИСМалмазные | Цанго-выйи рычаж- ковый |
| III | Весьматрещиноватыепереме- жающиеся,размываемыебуро-вымраствором,разрушаемые вибрациямикерноотборного инструмента | Большой | Снесъемнымкерноприемнком, длянизкооборотногобурения серии«Кембрий» | Режущегодействия(лопа-стные,шарошечные,алмаз- ные,ИСМ) | Рычаж- ковый |
| IV | Рыхлые,перемятыеи плыву-чие,высокопористые,раство- ряющиесяв буровомрастворе | Средний | Специальноесэластичнойкер- ноприемнойкамеройдлянизко- оборотногобурениятипа«Плу- тон» | Режущегодействия(лопа- стные,алмазные,шарошеч-ные,соперажающимкер- ноприемом) | Безкер- кер-норва- теля |
Техническийуровенькерноотборного устройстваопределяетсята- кимипараметрами,каккоэффициенты керноотбораикерноприема.Коэф-фициенткерноотбора(кернообразования)К0 равенотношениюдиаметра выбуриваемогокернаdkкдиаметрускважиныDc
K 0 = dk
Dc
>0,40.
(3.3)
Известно,чтосувеличениемдиаметракерна –увеличиваетсяегопо- перечноесечение,аследовательно ипрочность.ПоданнымБрентлиД.Е. [26]прочность кернаизтвердыхпородпропорциональнокубуегодиамет-ра.Следуетдобавить,чтоK0являетсяглавнойтехническойхарактеристи- койкерноотборногоустройства.
Коэффициенткерноприемаkп характеризуетсоотношениедиаметра кернаdkи расстояниеоткерноприемадозабояскважиныh.
kn = dk
h
>0,70.
(3.4)
Вкерноотборныхустройствахсиспользованиемшарошечныхбу-
рильныхголовокKnобычноравен0,5-3,8.
Технологическиефакторы
Технологияотборакернавключаетпланирование, контрольэлемен-товтехнологиигеологическойслужбой,выполнениетехнологических па- раметровисоблюдениеихвыполнениябуровойвахтой.
Ктехнологическимфакторамследуетотнести:
• Режимбурения;
• Качествоподготовкизабояи стволаскважины;
• Выборкомпоновкинизабурильнойколонны(КНБК).
Кфактору«режимбурения» отнесенынетолькопараметры режима бурения,такиекакосеваянагрузка, частотавращения, количество икаче-ствопромывочной жидкости,ноипоказателибурения,включающиепро- ходкузарейси механическуюскоростьбурения.
Приизучениивлиянияосевойнагрузкинабурильную головкууста-новлено,чтооноимеетсложныйхарактер,таккаквкаждомслучаепри определенномсочетаниибурильнойголовки,режимабуренияиразбури- ваемойгорнойпородыимеетсяопределеннаяосеваянагрузка,прикоторой выноскернамаксимален.
Почтианалогичныйвыводследуетизрассмотрениявопросаовлия-
ниичастотывращениябурильнойголовкинавыноскерна.Общийвывод
заключаетсявтом,чтоприотборекернавсегданаходитсятакоесочетание вышеупомянутыхфакторов,прикоторомнаходитсячастотавращения,при которойвыноскернанаибольший.
ПановБ.Д.иБакулинВ.Г.установили,чтоприпрочихравныхус-
ловияхрешающеевлияниенаэффективностьотборакернавлияетмехани-
ческаяпрочностьотбираемых пород[23,24,25].Влияниеколичествапро-мывочной жидкостинавыноскернавомногомзависитотспособавраще- ниякерноотборногоустройства.Прироторномспособевращения,помне-ниюмногихспециалистов, выноскернавозрастаетприувеличениирасхо- дабуровогорастворадоопределенного предела,послечегопроисходит снижениесохранностикернавкерноприемнике.
Припримененииподвескикерноотборного устройстванавалтурбо-
бураилиВЗД,какэтоделаетсявподавляющем большинствебуровыхор-ганизацийвЗападнойСибири,влияниерасходабуровогораствораносит сложныйхарактер,таккак наприводГЗДрасходуетсясущественноеколи- чествопромывочнойжидкости,влияющеенаэффективностьбурениясот- боромкерна.
Припланированиирасходабуровогорастворавовсехслучаяхдолж-
нобытьвыполненоусловиедостаточности промывкидляхорошейочист-кизабояотшлама.Анализвлияниякачествабурового раствора навынос кернапоказываетто,чтотакиепоказателикакводоотдача, вязкость,плот-ность,наличиесмазочныхдобавококазываютнакернпрямоевоздействие.
Увеличениеводоотдачиприувеличениифильтрациибуровогорас-
творавпорыкернасущественноснижаетегопрочностьи вынос.
Приповышении вязкостивпервыемоментыотборакернаеговынос увеличивается,нововторойчастирейсаприпадениимеханическойскоро-
стииследовательноприувеличениивременивоздействиябуровогорас-
творанакернвыносегоуменьшается. Увеличениеплотностиприотборе кернавглубокихскважинахприводиткснижениюеговыноса.
Увеличениесмазочныхдобавокположительновлияетнаэффектив-
ностьотбора.
Величина проходкизарейсоказывает сложноевлияниенавынос керна.Прибуренииврыхлых,высокопористых,малоустойчивыхпородах уменьшениедлинырейсаможетбытьэффективным.
Приотборекернавустойчивыхпородахсиспользованием совре-менныхкерноотборныхустройств,рекомендуетсяприменятьдвух-итрех- секционныеустройства,тоестьдлинурейсаувеличивать[23,24].
Качествоподготовки забояскважиныпередотборомкернавнекото-
рыхслучаяхоказываетсущественноевлияниенаэффективность работ. Наличиеназабоеметалламожетпривестикистиранию кернаилизаклин-кееговкерноприёмнойтрубе.Передотборомкернанеобходимовключать вКНБКшламометаллоуловитель,асуженныеучасткистволапроработать.
Организационныефакторы
Организация отборакернаявляетсяоднимизглавныхфакторов, обеспечивающих эффективностьработ.Приэтомвыполняютсяследую- щиемероприятия[24]:
• Обучениечленовбуровыхбригадсовершеннымметодамотбо-
ракерна;
• Обеспечениебуровыхбригаднаиболеесовершеннымкерноот-
борныминструментом;
• Составлениедетальноразработанногопланаработпоотбору кернасуказаниемконкретныхисполнителейпокаждому этапуработ,сро-камвыполнения;
• Организация контролязавыполнениемпланаитехнологииот-
боракерна
• Применениепрогрессивнойоплатытрудазавысокиепоказате-
лиработприотборекерна.
Керноотборныеинструменты
Впрактикегеологоразведочныхработ керноотборноеустройствоно-
ситнемалоразличныхназваний.Этоколонковый снаряд,двойнойколон-ковыйнабор,колонковоетурбодолото,шпиндельуниверсальныйкерноот- борныйит.д.
Керноотборныеинструментысовершенствовались вместессовер-шенствованиембуровогодела.В19векепривсеобщемраспространении ударногоспособабурениягеологическиеслужбыдовольствовалисьотбо-
ромразрушенной горнойпороды(шлама)изжелонок,ноприэтомполу-чениетакойинформации,какпористость,проницаемость, нефтенасыщен- номть,содержаниеостаточнойводонасыщенности впородахнепредстав- лялосьвозможным.
Припереходенавращательноебурениеиспользовалисьпримитив-
ныеинструментыдляотбораобразцовпород.
Поданным БрентлиД.Е.[26],КопыловаВ.Е.[6]первыеустройства былиследующие:
1Ложковыйбур. Этостальнойцилиндрсвертикальнойпрорезьюи скошеннымвнизурежущимлезвием,которымиосуществляетсяразруше-
ниемягкихгорныхпородприуглублении.Инструментназываюттакже
«буровойложкой».Следуетотметить,чтоэтотинструментпочтибезиз-
мененийприменяетсядо сих пор при бурениинеглубокихинженерно-
геологическихскважин.
2Трубныйпаук, изготовленныйизбурильнойтрубы.Нанижнем концеееприпомощиножовкиилиацетиленовойрезкивырезаютзубья. Приосевойнагрузкеивращениисмалымрасходомбуровогораствора,
илибезнего,конецтрубыпогружаетсявпороду,зубьязагибаютсяиза-
хватываюткерн.
3Дробовыйбур, представляющий собойодинарнуюколонковую трубусдробовойколонкой. Привращении дробьразрушаетпокольцу горнуюпороду,образуястолбиккерна,которыйзаклинивается вкоронке гвоздями,крупнымичастицамитвердыхгорныхпородединовременно до-бавляемыхвбуровойраствор.
Первымизобрел,изготовил иприменил воФранциикерноотборное устройство,наиболееблизкоепоконструкцииксовременномуинструмен-
ту,инженерГ.Лешов1863г.Несколькоранееонразработал вращатель-ныйспособбурениявзрывныхскважинвгорнорудной промышленности. Впервыевсоставекерноотборногоустройствабылапримененабуровая
коронка,оснащеннаяалмазнымирезцами.
Тольковначале20-хгодовпрошлогостолетияидеиГ.Лешо,усо-
вершенствованныена предприятияхдобычирудныхполезныхископае-
мых,привлекливниманиеспециалистовнефтянойпромышленности.На-чаласьноваяэрамодернизации керноотборных устройствведущиминеф- тянымифирмамиСША.Россиянеучаствовалавэтойработевследствие разрухинародногохозяйства,вызваннойпервоймировойвойной,азатеми гражданскойвойной.
В1963 г.вВНИИБТбыласозданалабораторияколонковогобурения и инструмента,ставшаяцентромдлясозданияновыхтиповкерноотборных
инструментов.Былиразработанытакиекерноотборныеустройствадляро- торногоспособа,какколонковыеснарядыСК,КАЭ2,ДКИР,1В-ДК,КДЗ. ВУФНИИбылсоздандвойнойколонковыйнабор«Уфимец»(ДКНУ).
В1972г.наосновеснарядовКДЗиДКНУразработано унифициро- ванноеустройствосерии«Недра»,получившееширокоераспространение впрактикегеологическихработ.
Параллельно вСССРразвивалсятурбинныйспособотборакерна. Созданные впятидесятыегодыпрошлоговекаспециальныетурбобурыс полымвалом,вкоторомразмещалсякерноприемник,назваликолонковым
долотом(КТД).
КТДимелоследующиепреимущества:
• Сравнительно высокаямеханическаяскоростьпроходки.На- пример,этотпоказательвГлавтюменьгеологии приработеКТД-4С-172 достигал1,9-2,5м/чпротивсреднеймеханической скоростискерноотбор- нымустройством«Недра»кд11164/801-1,4м/ч[12];
• Наличиесъемнойгрунтовки,чтосущественно увеличивало рейсовуюскоростьбурения;
• Возможность включения в компоновку бурильной колонны трубЛБТизалюминиевых сплавов,обычноиспользуемыхпритурбинном бурениисплошнымзабоем.
БлагодарятакимфакторамвГлавтюменьгеологиивсерединевось-мидесятыхгодовизобщегообъемабурениясотборомкерна37тысячмет- роввгоднатурбинныйспособприходилось17760метров,тоестьне- сколькоменееполовинывсегообъема.
Колонковыетурбодолотаимели так же существенныенедостатки
[20]:
• Низкийвыноскерна. Нанекоторыхразведочныхплощадях
Тюменскойобластивыноскернапритурбинномбурениисоставляет 25-40
%против50-60%прироторном приводе.Ранеемыотмечали,чтоглавной характеристикойлюбогокерноотборногоустройстваявляетсякоэффици-
енткерноотбора(кернообразования) К0,которыйдолженбытьравнымне менее0,40[27]Лучшееизколонковых турбодолот КТД4С-172 имеет К0=0,25,поэтомуяснобылоещеприпроектировании,чтоэтокерноотбор-ноеустройствонесовершенно.
• ЧастыйвыходизстрояКТД. Например,межремонтныйпе-риодКТД4С-172составляет30часов.Вобъединении «Мегионнефтегаз- геология»всреднемрасходовали1,5керноотборныхустройстванаодну скважину.Следуеттакжеотметить,чтомежремонтный периодсекцион-ных турбобуров,используемыхприсплошномбурениискважин,в3-4раза превосходитмежремонтный периодКТД,изготовленного наосновеэтого типатурбобуров.
Вконцевосьмидесятых годовКТДоказалисьневостребованными производством,поэтомувнастоящейработенеописываются.
Внастоящеевремявстранепроизводятся толькокерноотборные устройства длябуренияроторомилисподвескойегонавалгидравличе-скогозабойногодвигателя:
• Серии«Недра» дляотборакернавпородахIиIIкатегории трудности,тоестьвнеосложненныхусловиях.Этоустройствокерноот-борные роторные типов УКР-122/52, УКР-138/69, УКР-164/80, УКР-
203/100.ПерваяцифрашифраУКРобозначаетдиаметрскважины,вторая–
диаметркернав мм.
• Серии«Кембрий»дляотборакернаврыхлых,слабосцементи-рованных,размываемых буровымраствором,IIIкатегориипородпотруд- ностиотборакерна.ЭтоУКР-172/100,УКР-127/67,УКР-122/67.
• Серии«Силур»применяется винтервалахгорныхпород,ос-ложненныхприхватами бурильныхколонн.Этасерия керноотборныхуст-ройстввключаетУКР-114/52,УКР-146/80.
• Серии«Тенгиз»,предназначенныхдляотборакернавусловиях наличиянефтегазоводопроявлений ипоглощенийбуровыхрастворов. ПредставленаоднимтипомустройстваУКР-185/100.
Схематическое устройствоприведенныхкерноотборныхустройств показанонарисунке3.90.
Рисунок3.90-Схематическоеустройствокерноотборныхустройств
Конструкциярегулировочной головки1существенноотличаетком-плексописанныхкерноотборныхустройств отизвестныхранее.Благодаря головкедостигаетсярегулированиезазорамеждубашмакомкернорвателя ибурильнойголовкойбезподъемакерноприемнойтрубы4.Узелшарико- подшипника2позволяетпредотвращатьвращениекерноприемнойтрубы4 скернорвателемвовращающимсякорпусе3.Шаровойклапан5предот- вращаетразмывкернаструейбурового раствора.Важнымусовершенство-ваниемустройстваявляетсяприменениесъемногоэжектора,монтируемого вместошара5,длясоздания вкерноотборномустройствеобратнойпро- мывки.Этоконструктивноерешениепозволяетповыситьвыноскерназа
счет предотвращениязаклинки керна в верхней части керноприемника скопившимсябуровымшламом.
Базовоймодельювсехописанныхустройствявляетсядвухсекцион-ноеустройство,но«Недра»,«Силур»используются такжеводносекцион- нойитрехсекционнойсборках,длиной8,16,24ми больше.
Чтокасаетсястепенисовершенствакерноотборныхустройствсерий
«Недра»и«Кембрий»,токоэффициенткерноотбораК0соответственнора-
вен: «Недра»,«Силур»-К0=0,37-0,38; «Кембрий»-К0=0,47-0,49.
Заметим,чтокоэффициенткерноотбораК0долженбытьК0>0,40,то
естьвконструкциикерноотборногоустройства«Кембрий»этоусловиесо-
блюдено.
КоэффициенткерноприемкаКп,характеризующий отношенийдиа- метракернакрасстоянию откерноприемадозабояскважины,который долженбытьКп>0,7усовременныхкерноотборныхустройствравен:
-керноотборныеустройства«Недра»,«Силур»Кп=0,5
-керноотборноеустройство«Кембрий»Кп=7,0-10,0.
Впечатиопубликованыматериалыоразработкеновыхкерноотбор-
ныхустройствизсерии«Недра»,напримерУКР-172/80-100«Лайнер»с пластиковымвкладышем,УКР-195/120«Риф»дляотборакернаизрых-
лых,сыпучих,сильнотрещиноватыхпород.
Дляотборакернаизинтерваловтрещиноватых пород,склонныхк самозаклинкевкерноприемнойтрубе,вВНИИБТразработанокерноот-
борноеустройствомагазинноготипасерииМАГ,приведенноенарисунке
3.91.
Устройствоможетбытьиспользованосприводомотротораилис подвескойнавалГЗД.УстройствосерииМАГ включаетбурильнуюголов- ку1,разрушающую горнуюпородукольцевымзабоем,керноприемную трубу4скернорвателемикерноломом2,переводник3дляфиксациикер- ноприемнойтрубы4.Частицыкерна,изломанные керноломом, покерно- приемнойтрубе4,поизогнутойкерноприемнойтрубе5частью потокабу- ровогораствораподнимаютсявмагазинвкорпусе6.Крометого,цифрой7 обозначенаюбкадляизменениянаправления обратногопотока,специаль-ныйпереводникдляобратнойпромывки8.Надпереводником 8размеща-етсяутяжеленнаябурильнаятруба9сотверстиями.Далеетрубасопорной плитой10иузелобратнойпромывки11.
Рисунок3.91–Керноотборноеустройствомагазинноготипа серииМАГ
Важнымэтапомсоздания новойтехники отборакернаповышенной информативностиявляетсяразработкакерноотборныхустройствсизоля-циейкернаприбурениисрастворомнаводнойоснове.Разработанныев
80-90-хгодахпрошлогостолетиявЗапСибБурНИПИподруководством
ХайруллинаБ.Ю.керноприемникиизолирующие,маслонаполненные се-рииКИ,примененныенаскважинахУренгойского,Песцового,Берегового, Колик-Еганского иВан-Еганскогоместорожденийпозволилиполучить увеличениевыносакернаврыхлых,слабоцементированныхпородахс15-
30%до82,5%.
Нарисунке3.92приведенокерноотборноеустройствоКИС.
Цифрой1обозначена пробкадляизоляциивнутренней полостикер-ноприемника послеегозаполненияизолирующимагентом3.Керноприем- ник4подвешеннашаровой опоре2.Внижнейчастикерноприемникараз-мещеныкернорвателирычажковый(6)ицанговый(7).Корпус5снабжен центраторами10дляпредотвращенияегопоперечныхколебаний.Внизу корпусаразмещенабурильнаяголовка 8идиафрагма9дляизоляциивнут-
реннейполостикерноприемникаотбуровогораствора.Послеподъема керноотборногостройстванаустьекернизвлекаетсяизкерноприемникаи размещается впластиковых пеналахиящикедляхраненияитранспортав лабораторию(рисунок3.92б).
ОсновныепараметрыКИСприведеныв таблице3.5.
Рисунок3.92а-КерноотборноеустройствоКИС
Рисунок3.92б–Пластиковыепеналы
Таблица3.5-ОсновныепараметрыКИС
| Харак- тери- стики | Обозначениеснаряда | |||||||
| КИС – 114/ | КИС – 127/ | КИС– 172/100 | КИС– 2 – 172/100 | КИС– 195/100 | КИС– 2 – 195/100 | КИС– 168/100 | КИС – 3 – 168/ | |
| Диа-метр сква- жины(бурго- ловки) мини- маль- ный, мм | 120,0 | 139,7 | 187,3 212,7 | 187,3 212,7 | 212,7 | 212,7 | 212,7 | 212,7 |
| Диа- метркерна, мм | ||||||||
| Диа-метр корпу- са,мм | ||||||||
| Диа-метр центра- торов корпу- са,мм | нет | 138,1- 0,4 | 185,7- 0,5, 211,1-0,5 | 185,7-0,5, 211,1-0,5 | 211,1-0,5 | 211,1-0,5 | 211,1-0,5 | 211,1- 0,5 |
| Типподвес- ки | Маслонаполненная,герметичная,наподшипникахкачения | |||||||
| Способбуре- ния | Роторныйитурбинный | |||||||
| Масса, кг |
Вработе[27]сообщается, чтонаосновеКИСразработанымодифи-кациикерноотборногоустройствасвключениемвустройствокольмати- рующегопереводника.НовымустройствамприсвоенышифрыКИК172/80 иКИК195/100.
Устройствокерноприемное«Структура»
УКС-178/60-80 разработанодляотборакернаиздонныхотложений наморскихакваториях.Предусмотренодвавариантаотборакерна:
• спомощьюдинамическогогидровдавливаниявпородугидрав-
лическогопоршневогопородоотборникаГПП;
• роторнымспособомскерноприемникомдиаметром80мм.
Первыйвариантотборапредставлен нарисунке3.93устройство со- стоитизбурильнойголовки1размером219,7/80мм,пробноотборнойтру- бы2спластиковымвкладышемдляснижениясопротивлениядвижению керна,корпуса3,полированного штока4,ссоединеннымснимфиксато- ром8,силовогопоршня5,размещенногонаверхнейчастипробоотборной трубы7,фиксаторы 8,накоторомподвешенвесьмеханизмГПП,игрибо- образнойголовки9дляпоследующего захваташлипсом.ГППвсборе сбрасывается вбурильную колонну,внизукоторойужеразмещенкорпус устройствасбурильнойголовкой.
Рисунок3.93–Первыйвариантотбора
Приподаченасосамиводыдавление передсиловымпоршнемвоз- растаетиштифты,крепящие поршенькштоку,срезаются ипоршеньс пробоотборнойтрубойпередвигаетсявниз,внедряясьвпороду.Рейсза-вершаетсяспускомловителясзахватомзагрибообразнуюголовку9.
ТехническаяхарактеристикаУКС-178/60-80приведеныниже:
• наружныйдиаметркорпуса,мм 178
• максимальныйдиаметрсъемнойгрунтоноски,мм 99
• диаметркерна,мм 57,88
• длинакерноприёмника,мм немене2000
• длинакерноприемногоустройства,мм не более 3800
• рабочеедавлениеподпоршнем,МПа 2,0-10,0
Кернорватели
Дляотрывакернаотзабояиудержанияеговнесъемнойтрубеис-
пользуютсяспециальныеустройства,называемыекернорвателями. Разра-ботанныевВНИИБТ[23,24]кернорвателидлякерноотборных устройств НедраиСилурпредставленына рисунке3.94а,б,всоответственно.На ри-сунке3.94а изображена компоновка кернорвателейКЦР-7, на рисунке
3.94бКЦР-9инарисунке3.94вкернорвательрычажковыйР-26.
Рисунок3.94–Кернорватели
КомпоновкиКЦР-7и КЦР-9состоятобеизцанговогои рычажковогокернорвателя,причемверхнимустанавливаетсярычажковый.
Цанговыйкернорватель предназначендляотборакернавтвердых, крепкихи породахсреднейтвердости.Конструктивно этопружинящее коническое кольцо, внутренние кромки (шлицы) которого наплавлены
крупнозернистымтвердымсплавом.Нижняячастькольцаснаруживыпол-ненаввидеконуса.Привыбуривании кернапоследний,проходячерез цангу,поднимаетеевверх,перемещая внаиболее полнуюподиаметру частьбашмака(корпускернорвателя).Приэтомкернбеспрепятственно
проходитвкерноприемник. Приподъемекерноотборногоустройства столбиккерна,оставаясьна какой-томоментнеподвижным,обхватывается цангойиз-заподнимающегосявверхсовместносустройствомбашмака.
Следуетотметить,чтовнутренний диаметрцанговогокернорвателя повыступающимкромкам,захватывающим керн,долженбытьна1-2мм меньшепредполагаемогодиаметракерна.
Рычажковыекернорвателиприменяютсяприотборекернавмягких исреднейтвердостипородах.Онисостоятизобоймы,рычажков(кулач- ков),пружин,откидывающихрычажкивгоризонтальныеположения.Ры-
чажковыйкернорвательскореевсеговыполняетролькернодержателя при подъемекерноотборногоустройствакустью.Заметим,чтовкачествекер-нодержателейиногдаиспользуютсярезиновыеэлементы.
КомпановкаКЦР-7(рисунок3.94а)имеетэксцентричную обойму. Рычажкивыполненыразнойдлины.Компоновка КЦР-9(рисунок3.94б) снабженакернорвателемР-18Пстремядлиннымиитремякороткимиры-чажкамиМ–образнойформы.
КернорвательР-26(рисунок3.94в)применяетсяприотборекерна керноотборнымустройством«Кембрий».Вкернорвателетридлинныхи трикороткихрычажкасклиновиднойпосечениюформойпочтиполно-
стьюперекрывающиекерноприемную полость–исохраняющиекерн, представленныйтрещиноватыми,рыхлыми,размытымибуровымраство-ромпородами.
Вкернорвателяхрычажковоговидалюбыхтипов,вовремяпоступ-
лениякернарычажкикерномотклоняютсявокнакорпусакернорвателя.
Кромевышеописанныхизвестнылепестковыйипружинныйкерно-
держатели.ЗарубежомихвыпускаютфирмыДБС,TSK идр. Лепестковый состоитизтонкихпластинок-лепестков,собранныхввидекупола,вкото-рыйвходиткерн,раздвигаялопасти.Пружинный представлен утолщен-нымипластинами, собраннымитакжеввидекупола.Числопластинчатых пружинобычно5-6.Внашейстранелепестковыекернодержателивыпус- каютсяштучновмастерскихпозаказамбуровыхмастеров.Отметимтакже то,чтозарубежомвыпускаютсяцанговыекернорватели, укоторыхцанга имеетнеодну,а10-12сравнительнонебольшихпоширинепрорезей.Ра-
нееподобнаяцангаиспользоваласьвдвойномколонковомнаборе«Уфи-
мец».