Средства для отбора керна при бурении с комбинированной промывкой

На схемах (рис. 8.4, а и б) показаны технические средства без движения жидкости в керноприемной трубе. 

В этих средствах промывочная жидкость движется к забою скважины по кольцевому зазору между трубами и на участке Z₁ вступает в контакт с керном.

Из керноприемной трубы жидкость вытесняется поступающим керном через дренажные отверстия.

В схеме промывки труб ТДВ-1 и ТДН-1 конструкции ВИТР, приведенной на рис. 8.4, а, контакт прямой промывки с керном наступает выше кернорвательного устройства, поэтому участок значителен по длине (200-300 мм), а показатели бурения трубами близки к показателям бурения одинарными колонковыми снарядами.

В схеме промывки труб ТНД-2 и в снарядах ССК, конструкции ВИТР, и КССК, конструкции СКБ, приведенной на рис. 8.4, б, контакт керна с прямым потоком жидкости происходит ниже рвательного устройства, поэтому расстояние Z₁ уменьшено и составляет 20-40 мм, что позволяет успешно бурить этими снарядами в трещиноватых горных породах.

На схеме (рис. 8.4, в) изображены средства с обратной всасывающей промывкой в керноприемной трубе, создаваемой эжекторным насосом.

К этим средствам относятся трубы ДЭС (ЦНИГРИ).

Ниже рвательного устройства в этих снарядах происходит разделение потока промывочной жидкости, и часть жидкости засасывается в керноприемную трубу, увлекая за собой шлам и керн. Но всасывающая промывка обладает недостаточным напором, поэтому при бурении в мягких и раздробленных горных породах с ростом гидравлических сопротивлений циркуляция жидкости прекращается.

На схеме (рис. 8.4, г) изображены технические средства с обратной нагнетательной промывкой в керноприемной трубе типа ТДН-УТ, конструкции ВИТР.

Напорное движение жидкости в них создается за счет повышения гидравлических сопротивлений в кольцевом зазоре и между стенками скважины и центратором, выполняющим роль пакера. Напорный поток лучше эжектируемого обеспечивает выход керна в керноприемную трубу, так как более эффективно поддерживает шлам и частицы керна во взвешенном состоянии. Установлено, что в момент забуривания около 70% промывочной жидкости проходит через керноприемную трубу. По мере наполнения керноприемной трубы керном, вызывающим рост гидравлических сопротивлений, обратный поток ослабевает.

Кернорвательные устройства у большинства средств открытого типа - пружинные. У некоторых типов труб для бурения в слабых горных породах используются лепестковые кернорватели, представляющие собой набор проволочек, расположенных по кольцу, или набор стальных пластинок.

В двойных колонковых трубах важным конструктивным элементом является узел подвески керноприемной трубы.

Он представляет собой специальный переходник со сверлениями для прохода промывочной жидкости и деталями для крепления подшипникового узла, если керноприемная труба не вращается. В основном, в практике работ используются невращающиеся керноприемные трубы, за исключением труб ТДВ-1.

Большинство подшипниковых узлов закрытого типа. В узлах открытого типа иногда используется шаровая пята. Из дополнительных устройств в снарядах ССК применяются сигнализаторы самозаклинивания. В эжекторных снарядах используются шламовые трубы закрытого типа для сбора шлама как дополнительного источника геологической информации.