Отбор проб горных пород

При разведочном бурении скважин для получения сведений о пласте, выявления в нем вещественного состава, необходимого для оценки запасов месторождения, отбирают образцы и пробы.

Отбор образцов пород из пластов в скважинах осуществляют с помощью боковых стреляющих, сверлящих, режущих грунтоносов, а отбор проб жидкости и газа - с помощью пробоотборника.

После получения диаграмм каротажа и отбора кернов при колонковом бурении производят отбор образцов стреляющими грунтоносами и проб жидкости пробоотборниками. Такой метод позволяет отбирать образцы пород и пробы жидкости в интервалах, наиболее интересных геологам и промысловикам.

Применение грунтоносов даёт возможность получить важные сведения о характеристике пород или жидкости. Боковыми стреляющими грунтоносами образцы пород отбирают с помощью полых бойков, выстреливаемых в стенку скважины и затем извлекаемых из неё вместе с породой. Сверлящими грунтоносами образцы отбираются с помощью цилиндрического бура, вырезающего их из стенки скважины.

Боковые стреляющие грунтоносы предназначены для отбора образцов из пород. С их помощью можно отбирать образцы известняков, песчаников, глин, глинистых песков и т. д.

Стреляющие грунтоносы по своему устройству подразделяются на грунтоносы одиночного действия с последовательным выстреливанием в каждой точке интервала по одному бойку и группового действия с одновременным выстреливанием группы бойков.

Грунтоносы одиночного действия используют в нефтяных скважинах группового действия - в углеразведочных. Стреляющий грунтонос имеет стальной корпус с одной или несколькими пороховыми камерами, над которыми располагаются стволы. В камеры помещают пороховые заряды с электровоспламенителем. Грунтоносы спускают в скважину на каротажном кабеле. После установки грунтоноса в скважине, где необходимо отобрать образец породы, жилу кабеля подключают к источнику электрического тока.

Нить накаливания воспламеняет состав, и пороховой заряд сгорает. Образовавшиеся в камере пороховые газы выталкивают боек из ствола, и он внедряется в породу.

Эффективность выноса образцов пород стреляющими грунтоносами в основном определяется правильным выбором типа бойка и массы порохового заряда в зависимости от физико-механических характеристик пород на заданной глубине.

Многоствольный стреляющий грунтонос МСГ-90М с диаметром корпуса 90 мм предназначен для отбора образцов пород в нефтяных скважинах диаметром от 140 мм и более. Грунтонос состоит из следующих основных частей: стального корпуса со ствольными каналами и отверстиями для крепления и укладки тросов, бойков с пятами, системы электрических проводов и контактов, кожуха переключателя и самого переключателя, расходных деталей (рис. 10.15). Применяется для отбора образцов в скважинах при температурах до 180 °С и гидростатическом давлении до 100 МПа.

В грунтоносах типа МСГ и ГБС пороховые заряды размещаются в основании бойка, типа ГБСН - в корпусе грунтоноса. Для отбора проб мягких и средней твёрдости применяют боёк со съёмной насадкой. Для средних и твёрдых пород используют боёк с наконечником конической формы.

Применяются также грунтоносы ГБС 95-180/1000, ГБСН 125-200/12, ГБСН 95-250/1500, ГМК-50, ГМС-40, ГМС40-1.

Боковые сверлящие грунтоносы предназначены для отбора образцов твёрдых пород из стенок скважин. Сверлящие грунтоносы выбуривают образцы породы с помощью вращающегося бура. По окончании бурения бур выходит из породы и выносит в своей полости керн цилиндрической формы. После подъёма грунтоноса на поверхность керны извлекают из бура и кассеты передаются для анализа.

Схема отбора пород боковым стреляющим грунтоносом

Рис. 10.15. Схема отбора пород боковым стреляющим грунтоносом:

  • 1 — глинистый раствор в скважине: 2 - корпус грун-тоноса; 3 - боёк;
  • 4 - пороховой заряд; 5 - трос; 6 - боёк, отобравший породу после выстрела;
  • 7 - крепление троса;
  • 8 - токопроводящая линия;
  • 9 - мостик накаливания;
  • 10 - резиновое уплотнение
Сверлящий боковой многооборотный грунтонос С КМ-8-9

Рис. 10.16. Сверлящий боковой многооборотный грунтонос С КМ-8-9:

  • 1 - регулятор подачи бура;
  • 2 - гидравлический насос;
  • 3 - электродвигатель: 4 - шестерёнчатая передача; 5 - рычажный распор; 6 - стенка скважины; 7 - поршень; 8 - пружина;
  • 9 - насос промывочный; 10- датчик выхода бура; 11- коронка бура; 12 - вращающийся бур

Сверлящий боковой грунтонос СКМ-8-9 (рис. 10.16) со стальным цилиндрическим корпусом имеет следующие рабочие узлы: трёхфазный электрический мотор, масляный насос, шестерёнчатый редуктор с системой шестерён, сверлящий керноотборник, гидравлический прижим, регулятор подачи бура, насос для промывки бура во время сверления пород, контрольное устройство.

Образцы пород, выбуренные из пласта сверлящим грунтоносом, используют для определения пористости, проницаемости, механического и литологического состава и анализа жидкости, насыщающей породу.

Часть образцов рассматривается непосредственно после извлечения их из полости бойка. Применение сверлящих грунтоносов наиболее эффективно при отборе известняков, алевролитов и других твёрдых пород, в которых песок не является основной частью.

Контрольные вопросы

1. С помощью каких средств осуществляется отбор пород, проб

жидкости и газа в скважинах?

  • 2. Какие виды стреляющих грунтоносов Вы знаете?
  • 3. Из каких узлов состоит стреляющий грунтонос?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >