В технических средствах отбора керна с герметизацией устья скважины используется обратная нагнетательная промывка.
Бурение происходит с двойной колонной бурильных труб и гидротранспортом керна на поверхность, а также одинарными и двойными пакерными снарядами ТНД-0 (ВИТР), ДКНТ-ВП (КазИМС) и др.
При бурении с герметизатором устья скважины типа УГ конструкции ВИТР ( рис. 8.5, а) промывочная жидкость закачивается в скважину через специальное устройство, закрепленное на обсадной колонне, и поднимается на поверхность через коронку, колонковую трубу и буровой снаряд. По сравнению с прямой промывкой при бурении этим способом выход керна значительно увеличивается, но фильтрация жидкости в пласты горных пород ограничивает возможности применения метода
При бурении с двойной колонной бурильных труб и гидротранспортом керна на поверхность (рис. 8.5, б) промывочная жидкость закачивается в скважину по кольцевому зазору между трубами, что предохраняет от фильтрации жидкости в пласт при росте гидравлических сопротивлений. Вынос керна на поверхность осуществляется по внутренней колонне бурильных труб, имеющих постоянное сечение. Выше коронки располагается кернолом.
В одинарном пакерном снаряде ( рис. 8.5, в ) по промывочным отверстиям в пакерном переходнике жидкость попадает в скважину, и, двигаясь по кольцевому зазору, поступает в коронку и керноприемную трубу, откуда дренируется в скважину выше пакера.
В двойных пакерных снарядах ( рис. 8.5, г ) жидкость по кольцевому зазору между трубами и по промывочным отверстиям в коронке попадает непосредственно на забой скважины, образуя обратную промывку по всей длине керна. Роль пакера обычно выполняет центратор, расположенный выше коронки.
|
Дополнительным средством защиты керна от разрушающих факторов служит невращающаяся керноприемная труба, предохраняющая керн от истирания и вибраций
Обратная всасывающая промывка обеспечивается эжекторными и эрлифтными насосами (рис. 8.5, д, е). Напор промывочной жидкости во всасывающих магистралях ограничен высотой всасывания и понижается с уменьшением расхода промывочной жидкости при росте гидравлических сопротивлений. Это благоприятно сказывается на условиях кернообразования, но при этом уменьшается эффективность очистки забоя от шлама.
12. В чем достоинства технических средства для бурения с извлечением керна съемными керноприемниками на канате и восходящим потоком промывочной жидкости? В чем их отличия между собой (схема)?
Керн-цилиндрическая колонка горной породы,
получаемая в результате колонкового бурения. Служит для геологического изучения и опробования.
Средства для отбора керна при бурении с прямой промывкой: Принципиальная схема работы технических средств отбора керна с прямой промывкой (одинарные колонковые трубы).
1 - керноприемная труба;
2 - керн;
3 - керноприемное кольцо;
4 - заклиночный материал;
5 - коронка
Для математической обработки результатов исследований степени влияния факторов кернообразования на формирование и сохранность керна наиболее приемлем метод дисперсионного анализа.Этот метод дает количественную оценку степени влияния конкретного фактора, оценивает его достоверность и позволяет в процентном отношении судить о правильности выбора важнейших факторов в пределах заданных условий эксперимента.I фактор — диаметр бурения (керна)—фактор № 1 в разделе технических факторов кернообразования согласно результатам обработки данных методом математического ранжирования с последующим подтверждением экспериментальными исследованиями.Объемный метод определения выхода керна обычно применяется в тех случаях, когда поднятый на поверхность керн представлен в виде мелких частиц и плашек неправильной формы.
|
13. Какие существуют типы кернорвателей, в чем их отличия между собой (схема)?
Лепестковый кернорватель (рис.1),. Применяется при бурении твердосплавными коронками мягких и твердых осадочных пород средней абразивности. В корпусе кернорвателя концентрично расположенно цилиндрическое рвательное кольцо с тремя или четырьмя лепестками, нижние концы которых постоянно контактируют со столбиком породного керна. При бурении лепестки свободно пропускают керн в колонковую трубу, а при подъеме бурового снаряда они задерживают рвательное кольцо на столбике керна и лепестки, входя в конусную проточку буровой коронки, заклинивают в ней керн.
Лепестковый кернорватель имеет корпус 1 и рвательное кольцо 2. резьба 3 для соединения с колонковой трубой, буровой коронкой 4. кольцевая проточка 5, в которой размещено рвательное кольцо, представляющее собой пустотелый цилиндр с несквозными продольными прорезями, образующими лепестки 6. Для лучшего контакта лепестков с породным керном они в нижней части внутренней стороны имеют наплавку твердосплавного материала 7 или рифление в виде резьбы. При бурении рвательное кольцо 2 расположено в верхней части буровой коронки.
|
Рисунок 2
Лепестковый кернорватель, (рис.2). Кернорватель состоит из кольца, в котором закреплены шесть лепестков. При бурении лепестки отодвигаются столбиком керна и не препятствуют его прохождению в керноприемную часть снаряда. При подъеме снаряда лепестки двигаются вниз (показано на рисунке), врезаются в керн, отрезают его и надежно удерживают. Кернорватель рекомендуется к применению в мягких неустойчивых породах.
Рисунок 3
Рычажковыйкернорватель (рис. 3), разработан в Белорусском научно-исследовательском геологоразведочном институте.
Кернорватель обеспечивает захват и надежное удержание керна, диаметр которого имеет непостоянную величину, поэтому рекомендуется для мягких неустойчивых пород.
Цанговые кернорватели обычно применяются при бурении скважин с отбором керна в твердых и крепких монолитных породах, когда собачковыерватели заостренными гранями не могут внедриться в твердую поверхность керна и оторвать его от забоя.
Цанговый кернорватель представляет собой цилиндрический кольцевой корпус, удерживающийся в колонковой трубе на конической поверхности, по которой он может свободно перемещаться. Корпус имеет продольный вырез, обеспечивающий увеличение диаметра во время прохода керна в колонковую трубу при его подъеме и сужение диаметра при отрыве керна в момент подъема инструмента с забоя.