Способ колонкового бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 5 Е 21 В 250гг 1 ц ведочныи идзе обьев,лов рение недра, 1971 куски По извлеченерну определямь керна. 7 ил. горно кер по плоскос ют геометрические иг. 6 - к сков вающии ке овесия ся к горному б ения с от ерна из у функции часчи промывоч 7 - номоз кусков клинооты вращениями и нии к рмы в номограмма сост цилиндрической таты вращения п ной жидкости О, грамма состояни ной формы ь функ угла о( скола кСпособ колон п на ф Й керн ции чассков к на осу ового бурени щим образом,ествляют след ускаю рубах наряд Колонковыйсквахлну на бпоказаны) . Колиз колонковойшающего након аряд опльных тковый субы 1,остоитазрупере оцниез буне,нагрузечника 2 иа колонковый набтрубы передаютвляют подачу с оагнетают промывоВ процессе бурен карил аще ево ущ ч о кважины ость. СУДАРСТВЕННИЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитсделу. Цель - повышение выхна в условиях деления его Изобретение относит; делу, к средствам для урбором керна.Целью изобретения является повышение выхода керна в условиях деления его цо плоСкостям трещиноватости на куски клиновой формы.На фиг, 1 показана схема расположения кусков керна цилиндрической формы в колонковом снаряде в состояиф нии устойчивого равновесия невращающийся керн"; на фиг. 2 - то же, в состоянии равновесия "вращающийся керн"; на фиг. 3 - то же, в состоянии равновесия "плавающий керн";на фиг4 - схема расположения кусков керна клиновой формы в колонко вом снаряде в состоянии устойчивого равновесия "невращающийся керн"; на фиг. 5 - то же, в состоянии равти трещиноватости на куски клиновойФормы. Колонковое бурение осуществляют путем вращения и подачи колонкового снаряда с одновременным удалнием продуктов разрушения породыпотоком нагнетаемой через колонковый снаряд промывочной жидкости.Вращение осуществляют с частотой,определяемой из условия и2000 - 20 огде- угол скола кусков керна клиновой Формы, град.; и - частота циклов вращения колонкового снаряда, в 1 мин, В зависимости от трешиноватости породимеют различную Формуному на поверхностьБ трещиноватых породах сбраз ется керн, который ьтоступаег пс мере угт;бк 1 л скваплны в колонковую трубу. При бурении скважин гсо трещ 1:но ВЯтым пороцЯм ОбразуОщий"Я ке)н де" ЛИТСЯ НЯ СтдЕЛЬНЫЕ Кусхн В ЗЯВНСС 11- мости от трешиноватости пород к 1 С- КИ КРРНЯ ИМЕЮТ РЯЗЛИЧНУЮ фОРМ)т. "ЦИлиндричРскПО Ь или клиноную ) .По извлеченному керну на повер)( -ностгл определяют геометрические фоРМЬ 1 1 Ес)иаЦ 1.11 Л 1 ЛЦР 11 ОЕСКЯЯ )ОР)та керна 4 или кличовяя форма 5, я тяк- )кР. различиые Рязмтеры т)рякп(лй (ус Оч - ков керна 6. Затем в зависимости от фо )МЫ Р а 3 Мат)О В К Е Р Н а и П Я Р Я МЕ " 1) О Ье)тал"тя бурсн"1 ч Очр -1 еЧ 10 т со Т 05 111. устройч 11 БОГО равновесиЯ КРна В бу- РЯЩЕ)ЛСЯ СКВЯЖИНР сс СЛРДО)ЯН "1 Я П)О Бепенные с помощьО скоростной киносъе ки, показыва 1 от, что сущес.;"Буют три Вида состояния устойчивого равновссия керна Б колонковой трттбе. Например для цилиндчической формы кусков керна состоя;1 ия устойчивого равновесия, невращающлйся керн"11(,фиг . "), Браща)ОО)(лйся кет 1,т)лг, 2 и ппава)О 11 л)1 керн,Олг),. а для КЛИНОВОЙ ФОРМЫ КЕРНЯ РЗЗ)ИЧЯ 1 Х Д аСС Вида устойчивого равновесия: .:.,е/,БРаЩЯЮЩИИСЯ КЕРН (Ф 1 ЛГ. а) И Г)1 авг:О ЖСИ КгрнО)ИГ . 1 ), ЗТ 1 Угт1 тст МОГ т 6 Ь ТЬ 6 ЛяОприч Ьк,11 тЛН С;) :-.РЯПЕ;ИЯ ЦЕОСТНОфЛ (Рт ча И Р)(с. Д а ЦИИ Е Г О С Ь М О 3 аКгЛИН К И 11 . Е Ол Я Г О П") И 1 О "ными, при которых происход)лт ра. ру - шение керна Б его сяОзя)( инка,ПЛЯ КЕРНЯ С КУСКЯМИ ".":.ПЛН СИЧЕа кой формы неблягспри 5)т)(вми (Остя НИЯМИ ЯБ)1 Я 1 ОТСЯ СОСТОЯ ПИЯ .:СТОЛ 1;- Бого равновесия невращающийся кср 11 и Бращ 1 зщ 1 лйся кзри Невраша)О 1 ций( 0 ГЦР)ЛТС)1 ЛРОВЯННЬ. П ОМЬСБСЧНЫМ ЯГСН(ерн циттлн. рине( к( ф(10)1 ы (.СИГ) Ь)Р РЯЗРУтт РТСЯ И НЕ Гадоя РтИН 1)а(,"- СЯ ТОЛЬКО Пт)И ОТСУС"БИГ( МЕЛКИХгфРаКЦИЙ КУ" О- КОВ КЕРНа С З (О,"1011(0- вой трубе 1, Такое состоян.т возложи 0, олько при Отс)"10)вчи вибрации г ПРИ НИЗИХ ЧЯСТОТЯ Вт)ЯШЕНИЯ 1(О " лонк ОБО Гс 1 абора ГСОк с.гриме.1 т ал . -ным дат:1 ым (д Со )и)л ) . Но.:.;ритаКИХ Ча "тдтах РРЯЩЕНт 1 Я (. Лт:Б Н(С снижа"ся производител 1 нос .: бу)Рнл 51 скваж 1 н, особенно гри алмазном ." рг- НИИ Пт)И НЯЛИЧИИ Жг МР:;ИХ фЭЯК:Ий керна о вращающился керн (фиг. 1, самозаклинивяется Б кол- .(Овой )убе 1,При, Бели:тенин 1 астоты вращения урового снаряда по зксперименталь 1 ь 1 -Онным ,свьцшг 500 мин ), керн под действием центростремительныхси)1 прижимается к стенкам колонко Бой трубы и вращается вместе с колонковой трубой 1,фиг. 2) . Как показыБает скоростная киносъемка, кускиилиндрического керна Вращаются с частотой Вращения колонкового набора В связи с тем, что неоторВЯВшийсЯ От забоя кусок керна 7 (г(енек) неподБю)(ен, а куски 4 или э оторвавшегосякерна над ним Вращаются, происходит г" ЗН С (УСКОВ КЕРНЯ тЭ ПО КОНТЯК Т 11 ру 1(110 ЛМ ПОВЕрХНОСТЯМ ЗТО ПрИВОдИТс тжа" 11 СР) Н 10 С а "СРНЯ Ч,БСОс 1 овгрности спроб тванря, ОсооеннО при бтурен)ли по руди)СМ зонам.Самое благоприятное состояние устойчивого равновесияглавающии керн (ф)1 Г, ч) . При зтом сстояниикерна Браща 10.ся с частОтОЙ БращРния колонкового набора иконтактируют друг с другом, ."Р;дтт кусками кер 1:а обязательно су;(:ствует зазор, ТяОе состояниеуетом зкспеиментальных данныхотмечено при частотах Вращения сны;);е 800-1000 мин " для циллндрического т:011 Р 1)1 лг 3) . При таких ча(тотах Бращс:1 ия колонково: о набора под дей- С Пт)ЕМ Б)Л.ОКО.ЯСТОТСЛОЙ 1 БИбрацИИ ОО- разу 1 ощейся за счет крутильныгх колеба" ний, и Бибрапии, передаваемой от 1)аботь 1 породоразрушЯющеГО ин"трумен":а 2, куски керна ч перемеща)отся Вдоль стенок еолонкОБОЙ т 1 эубы к пе - ре)(одн 11 кс, Для кусков керна клиновой фо ) .";1 нгблаго;Г);лятным состоянием11 устоичивого р;Бновесия является неЬр,.щаюшЛИСЯ Кгрь (фИГ. 4)с ОСООЕЧНО при наличии мслких фрякциЙ керня 7, "ак т(ак зто приво;.лт к самозаклинке (е 1)на., СостояИие устойчивОГО равно БР( тлг ГтлЯБЯЮП(ИЙ т(Е 1 Н" (фнг5) Зависит От уГлол О( скола кускОВ клиново )От:мы 11 частоты Бряе:с 1 лия колонк ОБОГО сна)яда, Ср(1 чястОтях Б)эащ 1 ияВы- ;О-: 1)00 мин (по зт( периментальньп( таННЬ 1) ПЕРЕХОД КЕРНа В СОСТОЯНИЕ и 1 Явя 1 ещий к е) н , фиг, ) 1100 исходнт :.р)1 углах скола керна т)(= 0 - 90.с данным зкспе)Иментальных иссле; ,) ОнатИЙ уСТЯНОВЛЕНЫ ЗМПИриЧЕСКИЕ ЗЯ Бисимости состояния устоичивого равно; в : сия Коков керна в функции ко,1:итаст ва ПРОМЫБО 1 НОЙ ЖИДКОСТИ С На5 156 гнетаемой в колонковый снаряд, частоты циклов вращения и угла скола кернаи, в частности, для повышения выхода керна в условиях деления керна по плоскостям трещиноватости на куски цилиндрической формы, Вращение колонкового снаряда следует вести с частотой, определяемой из условия (фиг, 7): п ) 2000 - 20 с где и - частота циклов вращения колонкового снаряда, в 1 мин; о- угол скола кусков керна клиновой формы, град.Формула изобретенияСпособ колонкового бурения посредством вращения и подачи колон 2424 кового снаряда с одновременным удалением продуктов разрушения породы потоком нагнетаемой через колонковый снаряд промывочной жидкости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода керна в условиях деления его по плоскостям трещиноватости на куски клиновой формы, вращение осуществляют с частотой, определяемой из условия п) 2000 - 20 с, где о- угол скола кусков керна клиновой формы, град. п - частота циклов вращения колонкового снаряда в 1 мин.Составитель В,АкслерТехред Л,Олийнык Корректор Т.Пали Редакт словач Заказ 1 Оч 1 раж 46 одписно ственно-издательский комбинат "Патент", ,г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 осударственног 113035комитета по изобретениям 1 осква, Ж, Раушская н открытиям при ГКНТ д, 4/5