Способы повышения выхода керна - Буровые установки

Основной целью колонкового бурения является получение керна, определения глубины залегания, мощности и качества полезного ископаемого. Поэтому совершенно необходимо получение максимального выхода керна.

Повышение выхода керна зависит от многих причин, в том числе от правильно выбранного колонкового снаряда, истирающего материала, качества промывочной жидкости, строжайшего соблюдения разработанной для данных условий технологии бурения, исправности оборудования и, безусловно, опытности бурильщика.

Для повышения выхода керна в породах монолитных и слаботрещиноватых, не размывающихся промывочной жидкостью, при соблюдении нормального технологического режима бурения возможно получение максимального выхода керна (90 - 100%) без применения специальных приспособлений и приемов.

Перед подъемом керна при бурении мягких пород производят затирку керна "всухую", для чего прекращают подачу промывочной жидкости и производят углубку без промывки на 20 - 30 см. При этом рекомендуется применять промывочный ниппель, позволяющий и после заброски шарика производить циркуляцию жидкости, что предохраняет буровой снаряд от зашламования. Заклинку керна путем затирки "всухую" надо производить быстро, во избежание возможного зашламования скважины.

При бурении разрушающихся и размывающихся пород рекомендуется:

    А) ограничивать проходку за рейс до 0,5 - 0,75 м; Б) применять малые скорости вращения (70 - 120 об/мин); В) избегать расхаживания снаряда; Г) ограничить интенсивность промывки; Д) избегать, где это возможно бурение дробью; Е) при бурении алмазами и твердыми сплавами использовать двойные колонковые трубы или применять безопасный способ бурения с внутренней и обратной циркуляцией жидкости; Ж) тщательно заклинивать керн и проверять заклинку перед подъемом снаряда; З) после заклинки керна сбрасывать в бурильные трубы шарик-клапан, перекрывающий центральное отверстие переходника, тем самым предохраняя керн от выпадения при подъеме.

Применяемые в бурении скважин двойные колонковые трубы подразделяются на три основные группы:

    1. С вращающимися наружной и внутренней трубами, предохраняющими керн от размывания промывочной жидкостью. 2. С вращающейся наружной трубой и невращающейся внутренней, такие трубы предохраняют керн не только от размывания, но и от ударов трубы по керну. 3. Со съемной внутренней трубой, такие трубы позволяют извлечь керн, не поднимая инструмента на поверхность.

Повысить сохранность керна в процессе бурения можно путем устранения или снижения влияния разрушающих факторов:

    - механического воздействия на керн от истирания и разрушения его вращающимися, вибрирующими породоразрушающими инструментами, колонковой трубой, кернозахватными элементами; - гидравлического воздействия на керн от размывания, растворения и выноса его потоком промывочной жидкости.

Для снижения механического воздействия на керн рекомендуется применять:

    - рациональный буровой инструмент, соответствующий физико-механическим свойствам горных пород; - двойные колонковые трубы с невращающейся внутренней колонковой трубой; - невзаимодействие или ограниченно взаимодействующие с керном в процессе бурения кернозахватные элементы.

Известны 3 основные схемы циркуляции очистного агента в колонковых снарядах:

    - Прямая (очистной агент поступает по колонковой трубе сверху вниз); - Обратная (очистной агент движется по колонковой трубе снизу вверх); - Комбинированная (очистной агент поступает к забою по кольцевому зазору между внутренней и наружной колонковыми трубами, в районе породоразрушающего инструмента разделяется на два потока (восходящих): внутри керноприемной трубы и в зазоре наружной колонковой трубой и стенками скважины).

При прямой схеме промывки на керн действует прямой размывающий осевой поток промывочной жидкости, при обратной и комбинированной схемах - омывающий восходящий поток.

Положительным фактором восходящего потока является поддержание во взвешенном состоянии мелких кусочков керна. Это способствует снижению самозаклинивания керна, а также исключает повторное разрушение кернового материала, что позволяет существенно повысить выход керна.

Для создания в колонковом снаряде восходящего потока промывочной жидкости применяют 2 основных варианта:

    - обратная циркуляция по всему стволу скважины; - обратная циркуляция в призабойной зоне.

Для создания обратной циркуляции промывочной жидкости по всему стволу скважины необходимо герметизировать устье скважины, что обеспечить довольно сложно. Кроме того, этот вариант неприменим в условиях поглощения.

Для создания обратной циркуляции в призабойной зоне используются эжекторные, эрлифтные установки и двойные колонковые трубы (снаряды) с комбинированной схемой циркуляции.

Похожие статьи




Способы повышения выхода керна - Буровые установки

Предыдущая | Следующая