Устройство для отбора проб несвязныхплывунных пород

Устройство для отбора проб несвязныхплывунных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i ц 827998

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскиХ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.03.79 (21) 2743630/25-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.з б 01N 1/04

Е 21В 49/02

Государотоеинмй комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 543.053 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ НЕСВЯЗНЫХ

ПЛЫВУННЫХ ПОРОД

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для взятия проб пульпы и проб несвязных плывунных пород из скважины. Пробоотборник может найти применение для отбора проб 5 из контрольных скважин на участках подземного выщелачивания после отработки месторождений.

Известны устройства для отбора проб несвязных грунтов (плывунов) и пульп — 10 желонки, включающие корпус в виде трубы с клапаном в нижней части и наконечником для подсоединения к бурильным трубам или тросу (1).

Недостатком известных желонок являет- 15 ся то, что для заполнения их породой требуется определенное количество ударов об забой скважины, а данное условие при отборе плывунных пород не позволяет взять пробу в определенном интервале. В этом 20 случае происходит подработка забоя скважины и оплывание породы в скважину, что искажает представительность пробы, Отбор же проб с одновременным креплением стенок скважины приводит к удорожанию работ на опробование.

Известен шнековый пробоотборник (грунтонос), включающий полый шнек с породоразрушающим инструментом, причем шнек собран из звеньев, соединенных неподвижно с помощью пальцев, а нижнее звено содержит кернорватель или ножи, удерживающие керн (2).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для отбора проб несвязных пород, содержащее корпус, выполненный в виде трубчатого шнека, состоящего из отдельных секций с расположенными в их боковых стенках окнами и соединенных между собой посредством фиксирующих пальцев (3).

Недостатками этого способа являются: невозможность отбора пробы с одновременным бурением скважины, т. е. известным устройством сразу же после его спуска отбирается проба, что три заполнении скьчжины породами в виде плывуна приводит к искажению достоверного опробования: погружение известного устройства сопровождается усиленным обрушением стенок скважины из-за вибраций бурового инструмента; при подъеме устройства из скважины изза больших сил трения, которые возникают при таком способе погружения, требуются значительные усилия для его отрыва от забоя, что, в свою очередь, требует увеличения мощности и грузоподъемности подъемных механизмов.

827998

Цель предложенного изобретения — повысить геологическую достоверность отбираемой пробы, сократить затраты времени и труда на отбор проб, а также снизить тяговые усилия для подъема пробы из скважины, т. е. снизить мощность привода бурового оборудования и грузоподъемность подъемных механизмов.

Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено перегородками, установленными между секциями, соединенными телескопически; при этом окна размещены под перегородками каждой секции, а пальцы установлены с возможностью продольного перемещения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в момент процесса бурения, общий вид; на фиг. 2 — то же, в момент отбора пробы.

Устройство содержит полый трубчатый шнек, собранный из секций 1. Соединение секций 1 выполнено телескопическим (скользящим) относительно оси устройства.

Каждая секция 1 в верхней части имеет наружную проточку 2, а в нижней части— внутреннюю проточку 3. Верхний конец секции 1 с наружной проточкой 2 содержит окна 4, закрытые в процессе бурения нижним концом расположенной выше секции 1 с внутренней проточкой 3. Секции соединяются при помощи фиксирующих пальцев 5, встроенных в нижний конец секции 1. Фиксирующие пальцы 5 входят в окна 4 с возможностью продольного (вертикального) перемещения относительно них. Каждая секция 1 в верхней части имеет перегородку 6, которая является днищем полости секций 1 трубчатого шнека. Трубчатый шнек в нижнем конце содержит породоразрушающий инструмент 7.

Работает устройство для отбора проб следующим образом.

В скважину устройство опускают в собранном виде и после его спуска приступают к бурению. Бурение осуществляют для того, чтобы вырубить оплывшую в скважину породу и добраться до интервала, где нужно отобрать пробу. В процессе бурения окна 4 закрыты, а порода с забоя поступает вверх по лопастям шнека. Для отбора проб устройство приподнимают на величину, равную сумме длин хода скользящих соединений секций 1, При некотором подьеме устройства, за счет сил сопротивления между секциями шнека и стенками скважины и скользящем выполнении секций 1 трубчатого шнека сначала будет приподниматься верхняя секция на величину хода соединения, а затем и последующие секции 1. В этом случае резко уменьшаются усилия для извлечения устройства из скважины. В момент начала подъема окна 4 открываются и порода со стенок скважины в интервале напротив окон 4, обрушиваясь, заполняет через окна 4 полость секций 1.

Каждая секция 1 при этом является своеобразным контейнером с днищем 6. После заполнения секций 1 породой устройство поднимают на поверхность и из него извлекают пробы. В том случае, когда порода со стенок скважины не самообрушивается, в момент подъема устройства при открытых окнах 4 необходимо сообщить ему вращение. При этом порода в интервале каждой секции 1, поднимаясь по лопастям шнека, поступает через окна 4 в полость секции 1.

И в том и в другом случае повышается качество и достоверность опробования.

Пример. После отработки участка подземного выщелачивания приступают к бурению контрольных скважин с отбором проб в интервале продуктивного горизонта, который залегает на глубине 90 †1 м.

Продуктивный горизонт представлен песками тонко и мелкозернистыми, которые после процесса подземного выщелачивания приобрели свойство плывунных песков.

После вскрытия продуктивного горизонта в скважину опускают предложенное устройство, состоящее из трех звеньев длиной по 1 м, доходят до забоя, после чего начинают бурение. После погружения устройства в породу на полную длину, приподнимают его на 300 мм и производят еще несколько оборотов (20 — 30). При этом порода со стенок скважины через окна, выполненные в соединениях устройства, поступает в полости секций трубчатого шнека устройства. Затем поднимают устройство на поверхность, вынимают пробу путем снятия фиксирующих пальцев соединения. После извлечения проб собирают устройство и вновь опускают его в скважину. Бурение ведут до углубки забоя скважины еще на

3 м, а затем приподнимают устройство над забоем на 300 мм и отбирают пробы из пробуренного интервала. Отбор проб производят по всей мощности продуктивного горизонта. При описанных условиях из продуктивного пласта отбираются представительные пробы через каждый метр.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб несвязных плывунных пород, содержащее корпус, выполненный в виде трубчатого шнека, состоящего из отдельных секций с расположенными в их боковых стенках окнами и соединенных между собой посредством фиксирующих пальцев, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и качества отбираемых проб и сокращения затрат времени, устройство снабажено перегородками, установленными между секциями, соединенными телескопически, при этом окна размещены под перегородками каждой секции, а пальцы установлены с возможностью продольного перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизЕ

827998

СССР (протоСССР

СССР

Ф.. г

Составитель Л. Горяйнова

Техред А. Камышникова

Корректор В. Нам

Редактор H. Потапова

Заказ 1006 9 Изд. ¹ 325 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Авторское свидетельство № 152847, кл. Е 21В 46/02, 1962.

2. Авторское свидетельство № 144452, кл. Е 21В 25 01, 1961.

3. Авторское свидетельство № 137065, кл. G 01N 1/04, 1960 тип).