Технические средства для отбора керна

Выбор технических средств отбора керна в первую очередь зависит от типа породы и ее физико-механических, структурных и текстурных особенностей.

Кроме того, достоверность информации для минералогических, петрографических, структурных, петрохимических и других видов геологических исследований определяется кондиционным выходом керна, или задачами конкретных геологических исследований. Иногда требуется получение дополнительной информации о строении месторождения, о рудной зоне или форме залегания горных пород. В этих случаях необходимо применять соответствующие технические средства, например средства отбора керна, способные попутно отбирать шлам горных пород или получать ориентированный керн.

С точки зрения конструктивных особенностей на выбор средств отбора керна будут оказывать влияние:

• степень защиты керна от разрушающих факторов,

• простота устройства и эксплуатации,

• надежность взятия керна,

• серийность выпускаемых средств,

• технико-экономические показатели бурения.

Причем чем выше степень защиты керна от разрушающих факторов, тем сложнее будет средство, поэтому его использование может быть рациональным только в специфических условиях, для которых оно предназначено. Например, достаточно сложная по конструкции труба ДТА-2 (Алексеенко) хорошо зарекомендовала себя на угольных месторождениях. В других условиях (силикатно-никелевые и бокситовые месторождения, опоки, пески) кондиционный выход керна получают, используя более простые средства отбора с обратной промывкой или при вибробурении, шнеко-колонковом бурении.

Простота системы имеет значение в момент выбора средств отбора керна, имеющих однообразные области внедрения и применяемых в схожих горно-геологических критериях.

Приспособления и методы для отрыва и удержания керна обязаны гарантировать: свободное поступление керна в керноприемную трубу; открытый доступ промывочной воды к забою скважины, свободное составление керна буровым инвентарем; верный срыв и удержание керна при росте прибора [1].

Существуют следующие типы систем отрыва (отбора) и удержания керна:

Без кернорвательных устройств – при бурении в монолитных или слаботрещиноватых горных породах V–VII категорий по буримости. Заклинивание керна осуществляется твердыми частицами (фарфор, стекло), транспортируемыми с поверхности на забой промывочной жидкостью. Заклиночный материал разрешается применять при использовани одинарных колонковых труб;

С кернорвательным устройством открытого типа свободного действия – при бурении в трещиноватых горных породах V–ХII категорий по буримости. Применяются лепестковые кернорватели типа «паук», скобяные элементы заклинивания. При бурении в трещиноватых и слабых (сыпучих) горных породах для надежного удержания керна следует использовать рвательные элементы, выполненные в виде лепестков, рычажков, плашек. При разбуривании монолитных и слаботрещиноватых пород в качестве рвательных элементов применяются рвательные кольца различных конструкций;

С кернорвательным устройством открытого типа принудительного действия – при бурении в монолитных горных породах V–IХ категорий по буримости. Применяются кернорватели (рисунок 6.1.) со срезаемыми и пружинными рвателями.

Рисунок 6.1. Кернорватель [фотография Вепаева У.]

Хранение керна

Для обеспечивания сохранности керна извлекать его из колонковой трубы нужно с соблюдением наибольшей предосторожности. Керн, извлекаемый из колонковой трубы, обмывается от частиц шлама и промывочного раствора и формируется в керновые ящики (рисунок 6.2.).

Данные ящики обязаны гарантировать верные условия для сбережения и транспортировки керна Их выделывают из дерева либо иных крепких которые были использованы. Объемы ящиков – 1×0,5–0,6×0,1 мтр, на торцовых гранях они обязаны иметь ручки для удобства переноски и погрузки. Вышина стен и ширина филиалов в ящиках обязаны отвечать поперечнику укладываемого керна. Сбережение керна в отсутствии керновых ящиков воспрещается.

Рисунок 6.2. Вид керна при соблюдении (слева) и при нарушении норм его хранения (справа) [4].

Укладывать керн надо слева направо в каждом отделении ящика

(рисунок 6.3.). Сверху, на боковых стенках и продольных перегородках, наносят (слева направо) стрелки, указывающие порядок укладки керна. Укладка керна в ящики «змейкой» не допускается.

Рисунок 6.3. Ящик с керном и последовательность их правильного прикладывания [5]

Укладывание керна в ящики идет тесно, в отсутствии интервалов между отдельными кусочками, в точной согласованности с месторасположением кусочков по разрезу скважины. Кусочки разбитого керна совмещают при укладке по плоскостям раскола. Маленькие куски керна, четкое положение которых в промежутках не установлено, обвертывают в крепкую оберточную бумагу либо полиэтиленовую пленку и кладут в высшей части промежутка. Эталоны разрушенного либо сыпучего керна помещают в полиэтиленовые либо крепкие матерчатые мешочки и в этом же порядке укладывают в филиала керновых ящиков. Керн стремительно выветривающихся либо разлагающихся видов нужных ископаемых сберегается в особенных критериях (парафинирование, здание в капсулы, герметичные сосуды и так далее). Шлам при отборе обязан быть упакован в полиэтиленовые либо крепкие матерчатые мешочки, надлежащие объемам филиалов керновых ящиков, и уложен в конце соответственного интервала бурения. В конце любого промежутка, соответственного 1 рейсу, по которому поднят керн, бурильщик ставит древесную бирку, отвечающую объему филиала ящика, которая делит керн примыкающий промежутков. Положение бирки классифицируется на загородках ящика поперечной засечкой и стрелкой, нанесенной карандашом. На бирке обычным черным карандашом верно выписывается интервал глубин и протяженность промежутка в метрах с допуском до 0,01. К бирке прилагается этикетка на извлеченный керн в соответствии с унифицированной формой геологической документации. Бирка вкладывается также после собранного шлама, но в этом случае в этикетке вместо длины керна отмечается количество собранного шлама в граммах.

Ящики, наполняемые и переполненные керном, обязаны быть перекрыты крепкими крышками и пребывать в помещении буровой вышки (рисунок 6.4.). Крышки переполненных керном ящиков перед перевозкой приколачивают гвоздями. На крышке и торце любого ящика несмываемой краской верно наносят последующие эти: название участка; организация, производящая бурение; номер скважины, глубина от – до (в метрах); год производства работ. Переполненные керном ящики вывозят в керноразборочные здания либо кернохранилище (рисунок) для детализированной геологической обработки керна и передают труженику, сознательному за кернохранилище, с оформлением передачи в особом регистрационном журнальчике [5].

Рисунок 6.4. Кернохранилище [9]

Для скважин, удаленных от баз партий и находящихся в недоступных участках, керн имеет возможность уцелеть на буровой до завершения бурения. Обязанность за выход керна, верное его извлечение из колонковой трубы, укладку в керновые ящики, этикетирование, маркировку и сбережение на буровой несут буровой знаток и бурильщик; обязанность за снабжение керновыми ящиками и значимую вывозку керна в кернохранилище несет буровой мастер.