Способ закрепления керна рыхлых горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 23 А 504 Е 21 В ЕТЕН ова- стикер 16 -с Ю СЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Западно-Сибирский научно-исследтельский и проектно-конструкторский интут технологии глубокого разведочногорения(56) Дороднов И. П. Влияние трещинтости и дробимости пород на выносна. - Нефтяное хозяйство, 1974,4, с.20.Патент США3064742, кл. 175 -опублик.962.(54) (57) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КЕРНА РЫХЛЫХ ГОРНЫХ ПОРОД путем выбуривания керна снарядом с керноприемной трубой, заполненной полистиролом в вязко- пластичном состоянии, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа в болыием интервале температур, вязкопластичное состояние поли. стирола обеспечивают посредством раство. рения его в стироле до 40 в 500-ной концентрации..0 15 Нет нропитки 10 Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения с отбором керна с сохранением пластовой среды.11 елью изобретения является расширение области применения способа в болыцем интервале температур.1-а фиг,показана схема снаряда для осуществления способа; на фиг. 2 -- график зависимости вязкости раствора полистирола в стироле при давлении 30 МПа. Способ осуществляют следующим образом.Готовят 405000-ный раствор полисти рола в стироле непосредственно в керноприемцой трубе 1 снаряда (фиг. 1). Для этого в верхней части керцоприемной трубыустанавливают пробку-заглушку 2. Г 1 орошок эмульсионного полистирола порциями засьшают в керноприемную трубу 1, которая предварительно закреплена на мостках под углом 45 заглушкой вниз. Каждую порцию полистирола заливают расчетнь 5 м количеством стирола. Раствор отстаивают 3 сут для более полного растворения полимера. Затем в нижней части трубы выше кернорвателя 3 устанавливают пробку 4 из пенополистирола толщиной 2 - 30 мм, которая предотвращает выливание раствора из трубы в процессе спуска на забой. Снаряд в сборе с керпоприемной трубой и долотом 5 опускают ца забой скважины и цачицают бурение Скорость бурения и нагрузку ца долото выбирают в зависимости от коцкрегш х геологотехцических условий данно го цлдстд. В процессе оурецця поверхность пробки 4, соп 15 икасдюц 5 дяся СО стенкои снар 5 еда оплавляется, и пробка це препятствует про хожде 5555 ке керна по трубе. Скорость промыв ки заооя буровым раствором при этом долж цд быть минимальной. По окончае 5 ик отбора керна снаряд приподнима 5 от над забоем на цесколько метров, чтобы предотвратить заклицивдние долота породой, и выдерживают 2- - 3 ч для завершения процесса полцмсризации стиролд. Затем снаряд поднима 5 от цд поверхность и охлаждают. Время, затрачиваемое цд бурение, отстой и 55 одз 5 ех 5 снарядасоставляет 10 12 ч. За этот период процесс цревращеция стирола в полистирол в забойных условиях (90 - 130 С) завер. шается и керн поступает ца поверхность уже в законсервированном состоянии. Далее трубу разрезают на части, керн извлекают, дополнительно укрепляют слоем марли и помещают в полиэтиленовые пакеты.Результаты опытов представлены в таблице (в качестве испытуемого материала использован рыхлый баженит, представленный в основном известковыми глинами сквд. жины 73 Салымского месторождения Тюменской области). Применение предлагаемого способа закСплсция рыхлого керна непосредственно в забойных условиях позволяет увеличить вы нос керна цд 20 3050. Механическая проч 5 н 5 сть рыхлого бажецит Салымского месторождения Тк 5 мецской области после прог 55 ггки его 40- -503,;-ицм раствором полистирола стиролс и выдерживация при 20 С д ддьлеции 300 атм возрастает с 5 кГс,см до 30 150 кГс/см-.Вьбор полистирола в качестве связуюцс о рыхлого керна определяется вь 5 сокими мехешическими (црочцостцыми) свойствами цлецкп данного полимера на поверхности частиц керна и характером полимсризации его растворов в с"ироле цри высоких температурах и давлениях. 11 олистирол является теемопластиком, )еоэтому вязкость его растворов завис ит От температуры. С увеличением температуры вязкость 50005 цого раст вора полистирола в стироле понижается более чем в О раз, достигая минимума при 90 С (фиг. 1). Это свойство в данном техническом решении используется для более глубс 5 К 5 й цропитки столбика рыхлого керна полимером, так как менее вязкий раствор 45 легче диффуцдирует в поры и трещиныкерна. В то жс. время минимально достигаемая цри 90 С вязкость раствора достаточна, чтобы препятствовать проникновению и размь 5 канике рыхлого керна промывочной жидкостью.При температурах выше 90 С вязкостьрастворов полистирола возрастает, так как начинается полимеризация мономера стирала и превращение его в полимер. Скорость этого процесса определяется концентрацией моцомера, температурой и давлением, а также влиянием глинистых частиц твердой фазы керна. 1-1 а фиг. 1 показано, что вязкость раствора полистирола в стироле прц давле1234577 х 1 ОпзЧ 2 10 1 Ю С 80 700 Составитель В. Акслер Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор И. Муска За каз 2695/38 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о 1 крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4нии 30 МПа резко возрастает при температурах более 120 С, а керна-баженита, пропитанного этим раствором, - более 105 С. Полимерная пленка, образующаяся на поверхности частиц керна, обладает достаточной термостойкостью: при температурах на забое 90 в 130 С она находится в вязкопластичном состоянии, а при охлаждении ниже 90 переходит в твердое состояние. Верхний предел температуры, при котором начинается термодеструкция полимера, составляет 240 - 250 С.