Керновідривача, кернотримача.
Корпус керноприймального пристрою служить для з'єднання бурильної головки з бурильною колоною, розміщення керноприймача та захисту керна від механічних пошкоджень, а також для пропуску промивної рідини між ним і керноприймачем.
Керноприймач призначений для прийому керна, зберігання його під час буріння та при підйомі на денну поверхню. Для виконання цих функцій у нижній частині керноприймача встановлюють керновідривачі (кернотримачі), а вверху клапан, який пропускає через себе витискувану промивну рідину при заповненні керноприймача керном.
Корпус 3 і керноприймач (керноприймальна труба) 4 виготовлені з легованих сталевих труб. Керноприймач вгорі підвішений на регулювальній головці 1 і оснащений вузлом підшипників 2, який запобігає його обертанню, а внизу оснащений керновідривачами різної конструкції (цангові та пелюсткові в різному поєднанні).
► На сьогоднішній день виготовляються і можуть бути використаними наступні серії керновідбірних пристроїв (колонкових снарядів) різної конструкції (виробництво Росія):
● серія «Надра» — для відбору керна в неускладнених умовах буріння свердловин роторним способом;
● серія «Кембрій» — для відбору керна з відкладень рихлих, слабо зцементованих і тріщинуватих гірських порід роторним способом;
● серія «Силур» — для відбору керна у відкладеннях гірських порід, ускладнених осипаннями і обвалюваннями роторним способом;
● серія «Тенгіз» — для відбору керна у відкладеннях гірських порід, ускладнених нафтогазопроявами і поглинаннями бурового розчину і з високими властивостями колекторів роторним способом;
● серія «Риф» — для відбору керна з відкладень рихлих, сипких сильно тріщинуватих, у тому числі рифогенних гірських порід з високими властивостями колекторів роторним способом;
● серія МАГ — для відбору керна в інтервалах залягання твердих консолідованих і абразивних гірських порід, у тому числі з порід кристалічного фундаменту турбінним способом.
Крім того, розроблені ще спеціальні керноприймальні пристрої для буріння роторним способом і з використанням гідравлічних вибійних двигунів:
● турбобур типу 2УКТ-172/40 із знімним керноприймачем для відбору керна діаметром 40мм в свердловинах, діаметром 187,3 і 190,5 мм (довжина трьох секцій турбобура і секції шпінделя — 26,485м, а керноприймальної порожнини — 17,085м);
● пристрій керноприймальний типу «Структура» УКС-178/60-80, призначений для буріння морських дослідницьких і інженерно-геологічних свердловин діаметром 212,7 мм з відбором керна з донних відкладень (намул і т.п.) діаметром 57мм способом динамічного гідровтискування в породу пробовідбірної труби і відбором керна діаметром 80 мм роторним способом;
● комплекс інструментів для буріння з відбором керна в горизонтальних свердловинах, що включає бурильну головку, керноприймальний пристрій і шарнірну муфту-центратор (рис. 4.105);
● пристрої з примусовим відривом керна від вибою і повною ізоляцією торця керноприймача типів КІМ і КГТІ, що дозволяють відбирати керн із збереженням пластового тиску.
Фахівцями ВАТ НВО «Бурова техніка» створені нові керноприймальні пристрої типів УК-105/67, УК-121/76, УК-146/89, УКУ-172/101 та УК-182/133 (ТУ 3664-007-00148056-01), які, за бажанням споживачів, можуть бути поставлені як в односекційному, так і в двох-, трьохсекційному виконанні [49]. Вони відрізняються в кращу сторону від серійних пристроїв типів «Недра» і «Кембрий» універсальністю, оскільки можуть застосовуватися як в роторному бурінні, так і в компоновці з гідравлічними вибійними двигунами. Окрім цього, коефіцієнт керновідбору в нових пристроях для свердловин діаметром 120,6 і 139,7мм на 15 — 25 % вище, ніж у вітчизняних серійних і зарубіжних керновідбірних пристроїв. В решті типів коефіцієнт керновідбору знаходиться на рівні кращих зарубіжних конструкцій. Вартість таких керновідбірних пристроїв у декілька разів нижче за аналогічні зарубіжні зразки.
► При бурінні колонковими долотами з незнімним керноприймачем для підйому на поверхню колонкової труби з керном необхідно піднімати всю бурильну колону.
► Колонкові долота із знімним керноприймачем дозволяють піднімати колонкову трубу з керном без підйому бурильної колони.
Колонкові снаряди із зйомним керноприймачем для роторного способу поки що не створені.
При турбінному бурінні колонкові снаряди із зйомним керноприймачем одержали назву колонкових турбобурів. Для буріння з відбором керна використовують колонкові турбобури КТДЗ і КТД4С, для яких розроблені чотиришарошкові бурильні головки. З колонковими турбобурами КТД4С застосовуються також алмазні і твердосплавні бурильні головки.
Підготовлене до роботи колонкове долото із знімним керноприймачем опускають у свердловину, як правило, без керноприймача, Після спуску долота промивають свердловину для вирівнювання густин промивної рідини, закачуваної в бурильну колону і на виході із свердловини. Потім у бурильну колону кидають знімний керноприймач, який входячи в корпус керноприймального пристрою займає робоче положення.
Для захоплення, звільнення і підйому керноприймача на поверхню в бурильну колону на канаті діаметром 15-16мм з допомогою спеціальної лебідки спускають уловлювач (рис. 4.106). При посадці уловлювача на головку керноприймача плашки розходяться, стискують пружину, а потім при русі уловлювача вниз під дією пружини плашки займають вихідне положення, утримуючи керноприимач за його шийку.
У випадку прихоплювання керноприймача в корпусі канат від уловлювача звільниться шляхом зрізування запобіжного штифта.
|
► На даний час найбільше застосовують колонковий снаряд "Надра" (рис. 4.107).
Такі керноприймальні пристрої виготовляються як односекційними, так і двосекційними.
|
Двосекційний снаряд "Надра" складається з корпуса, який виготовлений з двох товстостінних труб, з'єднаних одна з одною з допомогою спеціальної різьби. Верхня частина корпуса має перевідник для з'єднання з бурильною колоною, а нижня — перехідник для з'єднання з бурильною головкою. Всередині корпуса розміщений керноприймач, зібраний із секцій, з'єднаних муфтами. До нижньої частини керноприймача приєднується спеціальний перевідник, а до нього башмак, який встановлюється в корпусі бурильної головки.
До верхньої частини керноприймача з допомогою муфти приєднується гвинт. По гвинту переміщається гайка, яка вгвинчується зовнішньою різьбою у внутрішню різьбу ніпеля верхньої секції корпуса керноприймального пристрою.
У муфті є зворотний клапан, виконаний у вигляді змінного двостороннього гнізда і кулі.
Для центрування керноприймального пристрою в свердловині замість нижнього перевідника може бути встановлений центратор-калібратор, а над верхнім перевідником - центратор, їх діаметри повинні дорівнювати діаметрам бурильної головки.
Довжина керноприймального пристрою в двосекційному виконанні — 16 м, а довжина керноприймача — 14,5м.
Снаряд "Надра" дозволяє здійснювати відбір керна діаметром 100, 80, 67 і 62 мм роторним способом.
Як було відзначено вище, до нижньої частини керноприймача приєднується спеціальний перехідник (рис. 4.108,а), в якому встановлюються цанговий керновідривач (рис. 4.108,б) і важільний кернотримач (рис. 4.108,в). У муфті, яка з'єднує дві секції керноприймача, є важільний кернотримач.
Взагалі, для відриву і утримання керна різних за складом та властивостях гірських порід розроблені і використовуються декілька основних видів компоновок керновідривачів, приведених на рис.4.109.
а) б) в)
|
Компоновки видів КЦР-7 і КЦР-9 включають цанговий і важільний відривачі. Для більш ефективного відриву керна при бурінні в твердих монолітних породах важільний відривач типу КЦР-7 виконаний з ексцентричною обоймою і важелями змінної висоти (рис 4.109,а). Залежно від умов буріння і фізико-механічних характеристик розбурюваних порід в компоновках керновідривачів типів КЦР-7 і КЦР-9 (рис 4.109,б) може бути встановлено як поодинці цанговий або важільний відривач, так і їх комбінації (разом).
Керновідривач типу Р26 (рис 4.109,в) виконаний з швидко знімною, що обертається обоймою з важелями, що перекривають керноприймальну порожнину після відриву керна. Така конструкція дозволяє зберігати керн при підйомі, одержаний при бурінні вельми тріщинуватих, рихлих, що розмиваються промивальною рідиною і зруйнованих вібраціями керновідбірного інструменту порід.
Керновідривач і кернотримач встановлені так, що під час буріння при обертовому керноприймачі вони залишаються нерухомими відносно керна.
Приведені види компоновок керновідривачів і їх модифікації успішно застосовуються з керновідбірними інструментами при бурінні різними бурильними головками.
Поряд з колонковим снарядом "Надра" використовують снаряди із незнімним керноприймачем типу "Силур", який призначений для відбору керна при бурінні свердловин діаметром 212,7мм і менше в ускладнених умовах. Конструктивно вони виконані аналогічно і використовуються з такими ж бурильними головками, як і снаряд "Надра". Снаряд "Силур" має корпус дещо меншого діаметра, ніж "Надра", що зменшує імовірність прихоплювання бурильного інструменту.
Для відбору керна в нестійких слабозцементованих породах роторним способом використовують снаряд "Кембрій". При тих же діаметрах бурильних головок, що і снаряди типу "Надра" і "Силур", колонковий снаряд "Кембрій" дозволяє відбирати керн більшого діаметра (діаметр керна відповідно 80 і 100мм).
Керноприймальний пристрій в нижній частині має різьбу для під’єднання бурильної головки.
Дата добавления: 2014-12-29; просмотров: 1302;