Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Разработка методов направленного бурения скважин наряду с управлением процессом их искривления обеспечила также воз­можность ориентированного отбора керна, т. е. получения ин­формации о пространственном положении керна в момент егсг отрыва от забоя скважины. —ь-

Ориентированный отбор керна позволяет установить эле­менты залегания пород, уточнить структуру и тектонику место­рождения и, тем самым, повысить качество и достоверность гео­логической информации. Во многих случаях это способствует со­кращению объема буровых работ при разведке месторождения. Получение ориентированного керна имеет также существенное значение для изучения закономерностей естественного искривле­ния скважин. В основу методов ориентированного отбора керна положены известные методы ориентации отклонителей или ин­клинометр ических приборов, которые могут быть успешно при­менены для любого другого вида забойного инструмента. Пря­мой метод ориентации применяется в вертикальных скважинах и заключается в определении зенитного и азимутального углов призабойного интервала скважины с помощью магнитных или гироскопических инклинометров в момент отрыва керна без по­ворота колонкового набора. В наклонных скважинах применя­ется косвенный метод ориентации, который требует проведения предварительных инклинометрических измерений. При реализа­ции косвенного метода важным моментом является нанесение на торцовую или боковую поверхность керна (колонкового набора) отчетливо различимой метки, но которой можно было бы опре­делить положение керна относительно апсидалыюй плоскости скважины в момент его отрыва от забоя. В наиболее простом, но весьма приближенном способе ориентированного отбора керна при алмазном бурении наклонных скважин в качестве та­кой метки может служить пятно шлифования на боковой по­верхности керна со стороны лежачей стенки скважины. При де­лении шлифованной поверхности на две равные части можно найти след апсидалыюй плоскости скважины. Если шлифова-

ние не столь заметно, то в монолитных породах метку на керн можно нанести со стороны висячей стенки скважины путем пе­риодического отрыва колонкового набора от забоя скважины на 10—15 см. При этом коронка прижмется под­резными резцами к боковой поверхности керна со стороны висячего бока, и при повторном бу­рении этого интервала. на керне будет образо­вано углубление в виде полумесяца. Более на­дежные результаты можно получить с помощью

МЫ

специального устройства для нанесения метки на керн — кер — носкопа. Примером такого устройства может служить керно­скоп типа КО (рис. 12.10), представляющий собой отбурочный снаряд для проходки пилот-скважины, играющей роль метки.

Отбурочный снаряд II размещается внутри корпуса I, который оснащен датчиком-ориеитатором III. Отбурочный снаряд со­стоит из коронки I, колонковой трубы 2, переходника 3 и шар­нирного устройства 4. Центратор 5 служит для центрирования отбурочного снаряда в корпусе. Зубчатая муфта 6 со штифтом

7 обеспечивает передачу вращения от колонны бурильных труб

8 на специальную коронку 9, а после срезания штифта — на от­бурочный снаряд.

Датчик-ориентатор III выполнен в виде жидкостного прибора со стальным стержнем 10, который помещен в водный раствор медного купороса. Датчик размещен в плоскости, проходящей через ось корпуса керноскопа и отбуривающего снаряда. В этой плоскости по образующей стержня и корпуса коронки 9 со сто­роны отклоняющего снаряда нанесена нулевая метка — начало отсчета апсидалыюго угла. Положение метки по отношению к апсидальной плоскости определяется углом между данной пло­скостью и плоскостью, проходящей через длинную ось мениска, полученного на ориентирующем стержне.

После спуска керноскопа в скважину с помощью коронки 9 обрабатывают (сглаживают) забой, затем под действием осевой нагрузки срезают штифт 7. Муфта 6 передает вращение на отбурочный снаряд, который пробуривает на забое отверстие глу­биной 20—30 мм. Керноскоп выдерживают на забое до получе­ния надежного отпечатка мениска раствора на стержне 10, а за­тем извлекают из скважины. Далее скважина углубляется обыч­ным колонковым набором на 0,8—1 м и производится отбор керна, на боковой поверхности которого сохранится лунка от пробуренной пилот-скважины. Пространственное положение гор­ных пород по ориентированному керну может быть наиболее надежно определено визуальным методом с помощью специ­альных приборов (кернометров), создаваемых на базе серий­ных теодолитов.

В кернометре ПТ-1 (рис. 12.11) оптическая труба теодолита заменена кернодержателем, состоящим из корпуса 1 с противо­весом 2, оправки 3 и прозрачного стакана 4, в котором поме­щается исследуемый образец керна 6. На стакане имеется ри­ска 5, которая совмещается с отметкой апсидальной плоскости на керне. На образец керна надевается также замерочная пла­стина 7, которая закрепляется с помошыо специальных зажимов параллельно напластованию пород или другому элементу иссле­дования керна.

Установив кернометр и кернодержатель в горизонтальном по­ложении и приложив к стакану кернодержателя компас поворо­том горизонтального круга кернометра совмещают северный ко­нец магнитной стрелки с азимутом скважины на лимбе компаса, измеренном в интервале отбора керна. Таким образом, апси- дальная плоскость скважины в этом интервале будет ориенти­рована относительно магнитного меридиана.

Далее поворотом кернодержателя в апсидальной плоскости по шкале угломера устанавливают его под тем зенитным углом, который бил замерен в точке отбора керна.

Керн при этом получает прбстранственную ориентацию, ко­торую он имел в скважине в момент отрыва от забоя. С по­мощью горного компаса и замерочной пластины 7 определяют элементы залегания пород или пространственную ориентацию тех или иных особенностей их строения.

Комментарии запрещены.