Технические характеристики боковых стреляющих грунтоносов для углеразведочных скважин

Показатель	ГБСУ55-100/30	ГМС40-1	ГБСУ50-110/20	ГБСУ70-110/30
Минимальный диаметр скважины, мм	59	59	80	59
Поперечный размер при спуске, в скважинах 76 мм, мм;	55	55	55	55-70
при подъеме	50-65	54-67	65-75	50-75
Поперчный размер в скважинах 59мм, мм; при спуске	40	45	-	40
при подъеме	49	57	-	49
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	30	30	20	30
Максимально допустимая температура, 0 С	110	110	110	110
Шаг между бойками, мм	25 - 100	50 - 100	100	25 - 100
Диаметр бойков, мм	22	22	25	26
Диаметр полости бойков, мм	13.5	12.0	16.0	14.0
длина полости бойков, мм	30	30	27	40
Максимальное количество одновременно спускаемых бойков	90	50	27	90
при работе в скважинах 59 мм	30	30	-	30
Марка заряда	ЗГ40/50	ЗГ40/50	ЗГМК50	ЗГ40/50
масса пороха, г	1.35-3.05	1.35-3.05	1.5-2.0	1.35-3.05
Длина грунтоноса при 1 секции, мм 6 секциях	1565 2930	1565 2930	600 2260	1565 2930
Масса грунтоноса при 1 и 6 секциях, кг	10.8 21.0	10.8 21.0	7.6 33.0	10.8 22.0

Отбор образцов в скважинах на угольных месторождениях выполняется по совместному решению начальника геофизического отряда и представителя геологической службы в случаях при:

- полном и частичном пропуске угольного пласта по данным бурения;

- принципиальном расхождении оценок о мощности и строении угольного пласта по данным бурения и каротажа;

- переводе из категории “не рабочий”- “рабочий” пласт;

- малом выходе керна по угольному пласту и необходимости получения аналитических проб;

- неуверенной интерпретации геофизических диаграмм.

Для отбора пород различных марок углей в грунтоносах одиночного и группового действия применяют бойки с коническим наконечником.

Выбор оптимальной массы заряда для соответствующей породы рекомендуется устанавливать после проведения пробного спуска и отстрела грунтоноса, снаряженного зарядами различной массы.

Если угольный пласт тонкий или маломощный (менее 3 м), то отбор проб осуществляется одновременно по всему пласту с таким расчетом, чтобы получить пробу с каждого прослоя. Кровля и подошва тонких угольных пластов берутся в “вилку”, а вся мощность пласта равномерно простреливается через 0,05 – 0,10 м. Для подтверждения мощности пласта крайние бойки должны попасть во вмещающие породы, а следующие в угольный пласт (рис.2.5). Масса грунтоносной пробы составляет 2-5 г. Точность попадания бойков ±0,1 м в заданную точку обеспечивается записью геофизической кривой перед выстрелом. Грунтоносы позволяют поднимать образцы углей, аргиллитов, углистых аргиллитов. При попадании бойка в сцементированный песчаник, известняк или другую твердую породу боек из хрупкой стали разрушается, а из вязкой стали - деформируется. При выборе грунтоноса (вида, числа секций и бойков) учитывается диаметр скважины, мощность исследуемого угольного пласта, глубина и давление в скважине, ожидаемая прочность угля.

Сборки грунтоносов подготавливаются так, чтобы:

- за минимальное количество спусков исследовать наибольшее количество пластов;

- за один спуск отобрать пробы из двух тонких пластов;

- использовать бойки максимальной вместимости и обеспечить их максимальное заполнение;

- использовать возможную установку бойков вместо компенсаторов в скважинах диаметром 76 мм и больше;

- избежать подъема пустых бойков, обрывов тросиков и потери бойков;

- включать секции-удлинители.

Рис. 2.4 Схема прострела угольного пласта боковыми стреляющими грунтоносами с использованием временной метки на кабеле и точки отсчета

А - схема наводки связки грунтоносов по точке записи на кривой БТК; Б - скважинный прибор БТК; В - связка грунтоносов с центральным электродом для записи кривых БТК; Г - схема расположения бойков относительно угольного пласта; Д - геологический разрез угольного пласта.

Составляется схема прострела угольного пласта, на которой наносится строение пласта по данным каротажа в детализационном масштабе, фиксируется положение бойков и секций в грунтоносной сборке. Если пробы отбираются для определения зольности всего пласта или отдельных пачек шаг между пробами должен быть не более 0.05 м.

На пластах большой мощности (h> 3,5 м) главное внимание уделяется частям пласта, где неясно строение, не поднят керн и требуется поднять пробы. Для перекрытия мощности используются одновременно 6 секций, а между секциями ставят удлинители. Целесообразно выполнять не сплошное опробование всего пласта, а сосредоточить отбор проб на отдельных угольных пачках, прослоях аргиллита и углистого аргиллита. Основная цель такого опробования - контроль определения показателей качества угольных пластов по комплексу геофизических исследований.

При отборе проб грунтоносами для технического и химического анализов необходимо соблюдать правила:

- для сложных и неоднородных пластов расстояние между бойками, не должно превышать 0,05-0,10 м;

- сборка грунтоносов при каждом спуске должна быть привязана к кривым каротажа ТК, БТК или ПС;

- объединять пробы для увеличения массы можно только из однородных пластов или из отдельных угольных пачек с учетом данных каротажа;

- пробы после подъема промываются от глинистого раствора в чистой воде прямо в бойке, а после извлечения и просушки - еще раз очищается от глинистой корки;

- не рекомендуется соскабливать уголь со стенок бойка

Рис. 2.5 Пример отбора проб боковым стреляющим грунтоносом из пласта антрацита для химического анализа и подтверждения мощности

По данным керна (левая колонка) крутопадающий (68⁰) пласт i¹₁ (Восточный Донбасс) имеет нерабочую мощность. По данным каротажа (правая колонка) пласт имеет видимую мощность 1.64 м и нормальную мощность 0.63 м.

Пробы визуально описывают, заворачивают в фольгу и помещают в герметичные футляры. В этикетках указывается номер пробы, номер скважины, индекс пласта, номер сборки, порядковый номер бойка. На схеме прострела, специальными знаками отмечается состав поднятых проб, увязывается с данными геофизических диаграмм. После этого пробы доставляются в лабораторию.

Определение зольности по грунтоносным пробам производится в соответствии с геофизическими измерениями в детализационном масштабе. При этом учитываются возможные погрешности в измерении глубин при разных спускоподъемных операциях, крутых углах падения пластов и вероятность отбора проб с разных стенок скважины (рис. 2.5).

По грунтоносным пробам, кроме зольности, с достаточной точностью определяются другие показатели технического анализа: влажность W, выход летучих веществ на горючую массу V^daf, сернистость S^daf.

Для отбора проб пород из стенок необсаженных скважин на нефтяных, газовых и угольных месторождениях применяют боковые стреляющие грунтоносы. Грунтоносы заряжаются пороховыми шашками. Инициирование выстрела производится либо встроенными в шашки электровоспламенителями при одиночных последовательных выстрелах, либо пиропатроном при групповых выстрелах. Выстреливаемый боек привязан тросиком к корпусу грунтоноса поднимается на поверхность с помощью кабеля. Высокая точность наводки грунтоносов достигается по геофизическим измерениям. Поднятые пробы документируются и отправляются для анализов в лабораторию, где определяются литотип, вещественный состав, фильтрационно-емкостные свойства пород, зольность, технический анализ, химический состав и марка углей.

Контрольные вопросы

1. Назначение и задачи, решаемые с помощью грунтоносов

2. Устройство грунтоносов для получения проб из нефтегазовых скважин.

3. Особенности и устройство грунтоносов для скважин на угольных месторождениях.

4. Как выполняется наводка грунтоноса на геологическую цель – пласт.

5. Документация поднятых проб.