книги из ГПНТБ / Гребенюк, А. А. Техника и технология получения керна

или твердосплавной коронки во внешнее кольцевое пространство скважины. Омыв забой скважины, промывочная жидкость под­ нимается вверх двумя потоками: рабочий поток жидкости идет по внешнему кольцевому пространству к устью скважины, а эжектируемый — в керноприемную трубу. Второй поток способ­ ствует продвижению керна в керноприемную трубу, а при дро­ бовом бурении — удержанию дроби под торцом коронки.

При бурении с дробовой коронкой подача дроби на забой производится через колонковый снаряд. Дробь поступает на за­ бой по тем же каналам, что и промывочная жидкость, и через окна дробовой коронки выходит в наружный кольцевой зазор. Здесь дробь винтовыми пазами затягивается под торец коронки.

При подъеме керн удерживается в керноприемной трубе пру­ жинами 17, а промывочная жидкость, находящаяся в полости бурильных труб, вытекает в скважину по тем же каналам, что и при бурении. Это позволяет, в случае необходимости, поднимать снаряд с промывкой.

112.

t t .

сплавы

Золоторудное месторождение Каракутан

части имеет переходник 1,1, который соединен скользящей по­ садкой со шпинделем 9, и упирается в набор резиновых колец. Высота набора резиновых колец-подбирается из расчета сжатия

нопрнемной трубы от проникновения рабочего потока промы­ вочной жидкости и исключает необходимость регулировать керноприемную трубу в осевом направлении. Кроме того, рези­ новые кольца в процессе бурения гасят вибрации, что обеспе­ чивает повышение выхода керна и проходки на рейс.

Дробовая коронка 15 изготовлена из цельного материала и имеет в 2 раза меньшую толщину стенок в местах пазов по срав­ нению со сварной.

Снаряд ЭКС-Д спускают в скважину без шарика 3 и уста­ навливают на забой с обильной промывкой. Промывочная жидкость через канал б поступает в полость патрубка 6, откуда через каналы г, полость шпинделя 9 и кернопрнемной трубы 13 идет к забою, омыв который, поднимается вверх по внешнему кольцевому пространству. После установки снаряда на забой отключают промывку и через полость бурильных труб засыпают дробь. Дробь поступает на забой по тем же каналам, что и промывочная жидкость.

После засыпки дроби в полость бурильных труб сбрасывают шарик 3, который садится в гнездо распределительной головки 4 и перекрывает выход промывочной жидкости в полость керно­ прнемной трубы, в результате чего весь поток промывочной жидкости пойдет через каналы а в насадку 5 эжекторного на­ соса и за счет энергии скоростного напора при выходе из насад­ ки будет создавать восходящий поток жидкости в кернопрнем­ ной трубе.

В процессе бурения можно производить подпитку забоя ка­ либрованной дробью с помощью дробопитателя. В этом случае дробь будет проходить через эжекторный насос в зазор между трубами 12, 13 и выходить через окна дробовой коронки во внешнее кольцевое пространство.

Извлечение керна и подготовка снаряда к следующему рейсу бурения производятся следующим образом. Отвинчивают дро­ бовую коронку, стягивают керноприемную трубу с керном со шпинделя, затем запасную керноприемную трубу насаживают на шпиндель, навинчивают дробовую коронку — и снаряд готов к бурению.

Снаряд ЭКС-Д имеет следующие преимущества: позволяет промывать забой скважины до начала бурения рабочим потоком жидкости через керноприемную трубу; питание забоя скважины перед началом бурения осуществляется крупной дробью-сечкой через керноприемную трубу и в процессе бурения калиброванной дробью через зазор между трубами; дробовая коронка обеспе­ чивает более высокую механическую скорость бурения и обла-

117

дает повышенной износостойкостью (25—30%) по сравнению со сварной; безрезьбовое соединение керноприемной трубы с эла­ стичной опорой обеспечивает повышенный выход керна и боль­ шую проходку за рейс, а также облегчает работы по извлечению керна и подготовке снаряда к следующему рейсу.

Принцип работы двойного эжекторного колонкового снаряда твердосплавного бурения ЭКС-Т с иевращающейся при бурении кернопри­ емной трубой аналогичен работе сна­ ряда ЭКС-Д.

Со снарядом ЭКС-Т в качестве керноприемных труб используются как колонковые трубы геологоразведочно­ го сортамента, так и холоднотянутые тонкостенные трубы ГОСТ 8734—58. Последние имеют преимущество, так как позволяют значительно уменьшить ширину торца буровой коронки и тем самым увеличить диаметр керна. Из-

'вестно, что при равных условиях бу­ рения сопротивляемость керна разру­ шению повышается с увеличением его диаметра. Кроме того, с уменьшением площади резания (выбуриваемого кольца на забое) повышается ско­ рость бурения, снижается осевая на­ грузка, а следовательно, и вибрации бурового снаряда. Все это оказывает благоприятное влияние на выход керна.

Для сохранения структуры керна при извлечении его из керноприемной

трубы внутри тонкостенной кернопри­ емной трубы установлена разъемная гильза.

Основные размеры твердосплавных коронок (рис. 59) для снарядов ЭКС-Т с керноприемной трубой из труб геологоразве­ дочного сортамента и ГОСТ 8734—58 приведены в табл. 23. Коронки имеют ступенчатую форму. Такие коронки работают более устойчиво, так как забой ступенчатой формы, образую­ щийся при бурении, способствует центрированию бурового сна­ ряда. Коронки имеют от 6 до 12 секций, армированных мелкими призматическими резцами. Количество секций и резцов зависит от твердости пород.

Колонковый снаряд ЭКС-Т в зависимости от физико-механи­ ческих свойств горных пород оснащается соответствующей кон­

118

керн при подъеме удерживается в керноприемной трубе на пле­ чиках штампа. Помимо этого, штамп при бурении препятствует

I ,.1.19

ронки с уширенной матрицей конструкции ЦНИГРИ и алмаз­ ные коронки от снарядов ТДН-57 (73)-2 и ТДВ-57(73)-2 кон­ струкции ВИТРа. Первые из них применяются с керноприемной

ной жидкости. Суммарная площадь сечения промывочных окон должна быть не менее 130 мм2 .

В снаряде ЭКС-А эжекторный насос (детали 5—8) с керно­ приемной трубой 10 находится между переходником 1 и алмаз­ ной коронкой 12. Для обеспечения герметизации от проникнове­ ния рабочего потока промывочной жидкости в зазор между тру­ бами установлена резиновая прокладка 2. Эжекторный насос имеет специальный канал, перекрываемый шариком 4. Канал предназначен для промывки забоя скважины от шлама через

120