Кернометрия Отбор ориентированного керна

Литература 1. Юшков А.С. Кернометрия. - М.:Недра, с. 2. Казанцев М.И. Кернометрия. - Алма-Ата: Изд-во КазИМС, с.

Ориентированные в пространстве элементы горных пород Слоистость Трещиноватость Разрывные нарушения

Геологический разрез (схема) Соколовского железорудного месторождения 1 –Действительное расположение магнетитовых рудных тел 2-Предполагаемые рудные тела (отбор неориентированного керна) 3 – Зоны отбора керна

Средства и способы отбора ориентированного керна Механические средства и способы. Геофизические средства и способы.

Технологический цикл отбора ориентированного керна 1) подготовка забоя к нанесению метки; 2) нанесение метки; 3) ориентация режущего элемента или метки; 4) выбуривание керна и извлечение его на поверхность.

Подготовка забоя Разбуривание неровностей породы, кусочков керна, не попавших в колонковую трубу при заклинивании, а также кусков породы, выпавших из стенок скважины при спуске снаряда на забой. Разбуривание осуществляться с помощью: - стандартных шарошечных или алмазных долот отдельным рейсом, - с помощью долот сплошного забоя специальной формы, входящих в состав керноскопа. Второй вариант предпочтительнее, поскольку обеспечивает незасорение забоя в промежутке времени между его зачисткой и нанесением метки.

Нанесение м е т к и Метка может наноситься: На забое скважины. На боковой или торцевой поверхности отбуренного, но не оторванного от массива керна. На нижней торцевой поверхности керноскопа.

Виды меток Различаются метки мелкие, поверхностные, глубокие. МЕЛКИЕ метки: 1) высверливаются специальным твердосплавным инструментом на забое; 2) выкалываются резцом при сбрасывании колонны на забой скважины либо при сбрасывании какого-либо автономного от колонны ударника. 3) выдавливаются на нижнем торце керноскопа, снабженном специальной приемной поверхностью, изометричной верхушкой керна. ПОВЕРХНОСТНЫЕ метки 1)процарапываются на боковой поверхности керна заостренным штифтом, 2)либо фрезеруются внутренними подрезными резцами коронки. ГЛУБОКИЕ метки выбуриваются в породе забоя специальным снарядом малого диаметра( мм).

ОРИЕНТАЦИЯ КЕРНА ОРИЕНТАЦИЯ КЕРНА может осуществляться: до нанесения метки или после этого; Метки или разрушающий элемент ориентируются: - либо относительно стран света (вертикальные скважины); - либо относительно призабойной апсидальной плоскости скважины (наклонные скважины).

Основные способы ориентации меток или разрушающих элементов.

Ориентированный спуск керноскопа: - с помощью визирных трубок; - с помощью меток; - с помощью ориентирующих замков. Ориентированный спуск является весьма трудоемким и неточным способом. Погрешность при ориентировании одной свечи имеет величину °. Использовать этот метод можно только в вертикальных скважинах небольшой глубины (первые сотни метров). 1.Ориентированный спуск керноскопа

2.Ориентирование стандартным прибором, автономным от керноскопа. Могут использоваться серийно выпускаемые приборы "Курс","Луч" и др. Кроме того, могут использоваться инклинометры, снабженные дополнительным реохордом, фиксирующем угол смещения корпуса относительно апсидальнои рамки, как это сделано в инклинометре УМИ-25. Серийно выпускаемые приборы обладают высокой точностью, ориентация керна с их помощью производится наиболее надежно.

3.Ориентирование встроенными в керноскоп устройствами Чувствительный элемент: - магнитная стрелка (прямая ориентация); - шарик или уровень жидкости, фиксирующие положение апсидальной плоскости относительно разрушающего элемента (косвенная ориентация) до или после нанесения метки. Жидкостные ориентаторы используются с раствором медного купороса или плавиковой кислоты. Точность ориентации такими прибора-невелика и существенно уменьшается с уменьшением диаметра измерительного элемента и с ростом глубины скважины. Шариковые ориентаторы позволяют ориентировать керноскопы с более высокой точностью, однако они существенно усложняют конструкцию прибора, поскольку шарик следует хорошо изолировать от потока промывочной жидкости.

4.Ориентирование за счет использования силы тяжести. Этот способ наименее точен, однако используется довольно широко, в связи с простотой реализации.

Требования, предъявляемые к керноскопам: - надежность нанесения метки; - высокая точность ориентирования; - возможность применения в скважинах различной глубины и углов наклона; - возможность применения в скважинах малого диаметра; - совмещение операции по зачистке забоя, нанесению метки и ориентированию в одном рейсе.

Классификация механических средств и способов ( по Кривошееву В.В.) Тип метки Место нанесения метки Способ нанесения метки Тип керноскопа или способ отбора ориентированного керна Мел- кая На торце керна Высверли- вается К-5; КС-57; Алтай -57 Выкалыва- ется Прибор Ю.М. Тетерина; керноскоп жидкостной ТПИ; керноскоп КМ - 57; снаряды керноскопические совмещенного действия СК-59; СК-76«Востказгеологии» На нижней поверхности керноскопа Выдавли- вается Прибор Вольфа; автоматический ориентатор керна «Крелиус»

Продолжение классификации Тип метки Место нанесения метки Способ нанесения метки Тип керноскопа или способ отбора ориентированного керна По- верх- ност- ная На боковой поверхности керна Процара - пывается Прибор Любиша; прибор В.Д. Рязанова; стратомер углеразведки Донбасса Фрезеру - ется Схема получения эксцентричного следа по А.А. Яковенко Глубо- кая В забое скважины Выбури - вается Керноскоп КО59М-1; схема отбора ориентированного керна по методу ТПИ

1–корпус 2–тросик 3–перегородка с эксцентричным отверстием 4– штырь 5 –долото с эксцентричным отверстием Керноскоп с мелкой меткой - ШОК-1

Керноскоп с мелкой меткой Керноскоп- печать 1–Керноскоп- печать 2–столбик керна

Керноскоп с поверхностной меткой –схема получения эксцентричного следа по А.А. Яковенко 1–след на керне 2–колонковый снаряд с алмазной коронкой 2

Керноскоп отбурочный КО с глубокой меткой конструкции Уральского геологического управления 1–бурильная труба 2–переходник 3–срезнойштифт 4–кулачковая муфта 5–корпус керноскопа 6–шарнирный переходник 7–отбурочный снаряд 8–измерительный стержень 8 9–коронка 10–долото

Режимы работы керноскопов КО при выбуривании метки

Технические характеристики керноскопов типа КО КО59М–1 отбурочного снаряда,мм отбурочного

Использование кривизны трассы скважины-схема ТПИ а- резкое искривление; б-замер азимута; в - бурение и отбор керна г г-керн с выемкой 1–долото 2–керн с выемкой 3–инклинометр

Алтай 57 КО-57(схема) КО-59М-1

Керноскоп- печать Керноскоп- ШОК-1 Схема получения эксцентричного следа (по Яковенко А.А.)

Ликвидация или консервация геологоразведочных скважин.

Основными целями проведения работ по закрытию скважины являются: 1.Исключение всякой возможности последующего обводнения продуктивных горизонтов месторождения пластовыми водами;

2.Предупреждение смешения вод различных водоносных горизонтов. 3.Предупреждение ухода вод из водохранилища. 4.Исключение возможности размыва фундаментов. 5.Исключение возможности попадания в скважину посторонних предметов.

Выполняются следующие обязательные работы: Извлечение из скважин обсадных труб. Надежное перекрытие водоносных горизонтов. Закрытие устья и установка опознавательного знака в устье скважины.

Нанесение устья скважины на карту района работ с привязкой к существующей сети триангуляции. Составление акта о закрытии (ликвидации или консервации) скважины. Демонтаж буровой установки.

1.Извлечение из скважин обсадных труб. Трубы могут быть оставлены в скважине только в случае необходимости: для дальнейшего проведения работ (консервация скважины) и сохранения ствола; при необходимости перекрытия водоносных горизонтов, которые другими способами не могут быть перекрыты.

Перед началом работ определяют: а) какие усилия можно прилагать к колонне, чтобы избежать ее разрыва; б) какую применить талевую оснастку, учитывая вес колонны, грузоподъемность лебедки, силы сопротивления; в) необходимость применения средств для разрезания колонны (гидравлические, кумулятивные труборезы, торпеды и т.п.); г) необходимость применения домкратов, вибраторов; д) необходимость левого снаряда и устройств для извлечения колонны (метчики и т.п.).

При ликвидации должны тампонироваться все скважины: – пересекшие полезное ископаемое и водоносные пласты, – пробуренные с инженерно-геологическими целями на площадках строительства крупных сооружений. Тампонирование должно обеспечить восстановление природных условий, нарушенных в результате бурения скважины. 2.Перекрытие водоносных горизонтов.

1.Если скважина не пересекла водоносный горизонт. При ликвидации: она заливается глинистым раствором (густым), а устье забивается пробкой или цементируется; либо в скважину сбрасывают глинистые шарики, которые затем трамбуют. Могут быть встречены 3 случая:

2.Если скважина пересекла малодебитный водоносный горизонт, а затем полезное ископаемое. Перекрытие водоносного горизонта осуществляют заполнением и трамбовкой ствола вязкой глиной, которую опускают на забой в желонке с откидным дном или в колонковом снаряде Затем трамбуют тяжелой металлической трамбовкой, спускаемой в скважину на канате. Если перекрывают только водоносный горизонт, то сверху заполняют глинистым раствором.

3.Если скважина пересекла и толщу полезных ископаемых водообильных и водонапорных горизонтов Скважину требуется надежно изолировать от водообильных и водонапорных горизонтов. Это необходимо для предохранения от обводнения МПИ и для обеспечения безопасного ведения будущих горных работ при эксплуатации. Недостаточная изоляция или отсутствие таковой иногда приводят к катастрофам из-за затопления горной выработки.

При глубоких скважинах в целях экономии цемента устанавливают цементные пробки. Заполняют нижний интервал глиной. Устанавливают сухую деревянную пробку длиной 1,5 – 2 м в водоупорной породе в 5-6 м от почвы пласта. После этого заливают цементным раствором так, чтобы его уровень был выше кровли пласта ПИ на 5-6 м. Опускают вторую деревянную пробку, а сверху заливают густой глинистый раствор.

Пример: 1.Пласт ПИ 2.Цемент. пробка 3.Деревянная пробка 4.Водоносный горизонт 5.Водоупорная порода

3. Установка опознавательного знака в устье скважины. Номер скважины. Дата начала и окончания бурения. Глубина скважины. Наименование организации, проводившей бурение.

4. Нанесение положения устья скважины и ее координат на карту района работ с помощью теодолита с привязкой к существующей сети триангуляции.

5. Составление акта о закрытии (ликвидации) скважины. 6.Демонтаж буровой установки

ОСЛОЖНЕНИЯ И АВАРИИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ Под осложнением в скважине следует понимать затруднение ее углубления, вызванное нарушением состояния буровой скважины Авариями в процессе бурения называют поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю подвижности (прихват) колонны труб, спущенной в скважину, падение в скважину посторонних металлических предметов

Виды осложнений Нарушение целостности стенок скважины Поглощения бурового раствора Нефте-, газо- или водопроявления

Аварии происходят главным образом в результате несоблюдения утвержденного режима бурения, неисправности бурового оборудования и бурильного инструмента и недостаточной квалификации или халатности членов буровой бригады

Классификация аварий Аварии в скважине Аварии с буровой установкой Аварии произошедшие по субъективным причинам Аварии произошедшие по объективным причинам Регистрируемые аварии Учитываемые аварии

Классификация аварий По месту возникновения По форме, количеству, характеру проводимых операций По времени обнаружения

Группы и типы аварий I Группа. Обрывы и разрушения труб 1 тип. Обрыв бурильных труб и их соединений 2 тип. Обрыв колонковых труб 3 тип. Обрыв породоразрушающих инструментов 4 тип. Обрыв (разрушение) обсадных труб

Группы и типы аварий II Группа. Развинчивание резьбовых соединений труб 1 тип. Развинчивание резьбовых соединений бурового инструмента 2 тип. Развинчивание резьбовых соединений обсадных труб

Группы и типы аварий III Группа. Прихваты бурового снаряда и бурильных труб 1 тип. Прихват колонковых наборов и породоразрушающих инструментов. 2 тип. Прихват бурильных колонн 3 тип. Прихват обсадных колонн

Группы и типы аварий IV Группа. Падение бурового снаряда, обсадных труб и посторонних предметов в скважину

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений ПО МЕСТУ СЛОМА 1) В сжатой части бурильной колонны 2) В растянутой части бурильной колонны ПО МЕСТУ ОБРЫВА 1) В целом теле бурильных труб 2) В резьбовых соединениях бурильных труб 3) В соединительном ниппеле переходника колонковой трубы на бурильные трубы

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений ПО ФОРМЕ ОБРЫВА 1) клиновидный 2) Прямой 3) Фигурный 4) спиралевидный

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений а – клиновидный б – прямой в – фигурный г – спиралевидный

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений ПО КОЛИЧЕСТВУ РАЗРУНЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ОДНОВРЕМЕННО 1) Одинарный 2) Двойной

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений По характеру проводимых операций во время которых произошла авария 1) Спуск бурового снаряда 2) Установка снаряда на забой 3) Углубка скважины 4) Подъём бурового снаряда 5) Натяжение или расхаживание бурильной колонны 6) В процессе заклинивания керна

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений ПО ОБОРВАННОМУ КОНЦУ В СКВАЖИНЕ 1) В желобах, кавернах и пустотах 2) Параллельно оси скважины

Обрывы и разрушения труб Обрыв бурильных труб и их соединений По времени обнаружения обрыва 1) Непосредственно после возникновения 2) Своевременно не замеченный

Обрывы и разрушения труб Обрыв колонковых труб 1) Слом тела труб в месте нарезки 2) Срыв витков трубных резьб 3) Обрыв по телу трубы

Обрывы и разрушения труб Обрыв обсадных труб Обрыв труб в резьбовом соединении Смятие труб по телу Протирание труб замками и муфтами бурильных труб при спуско-подъёмных операциях

Печать плоская и коническая

Печать объемная универсальная

Печать с магнитной стрелкой

Разрез

Оригинальная печать

Устройство с магнитной стрелкой