Присоединительная муфта; 2 – корпус; 3 – промывочное отверстие; 4 – твердосплавный зуб.
Керноприемник снаряда состоит из керновых труб, имеющих с одной стороны ниппельную резьбу, с другой— муфтовую. Соединяются керновые трубы муфтами - центраторами, в которых есть вытачки для установки кернодержателей.
Верхней керновой трубой керноприемник снаряда привинчивается к регулируемой подвеске муфтой-центратором или к шаровой подвеске, изображенной на рис. 18. В муфте-центраторе или в шаровой подвеске размещается седло под шаровой клапан или под клапан-эжектор.
Внизу керновая труба керноприемника соединена с компоновкой кернорвателей и башмаком. Компоновка кернорвателей имеет несколько модификаций кернорвателей (рычажковый, цанговый, цанговый эксцентричный) и может изменяться в соответствии с отбираемыми горными породами. Внутри керноприемника размещен керноотметчик, показывающий при выемке керна, весь ли керн извлечен.
Для отбора керна керноотборным снарядом "Недра" разработана гамма бурильных головок, позволяющих получить керн из горных пород всех типов, за исключением самых слабоустойчивых и рыхлых.
В мягких породах керн отбирают лопастной бурильной головкой КУК, показанной на рис. 19. Бурильная головка КУК режущего действия состоит из корпуса и присоединительной муфты. Корпус имеет три ступенчатые лопасти, армированные твердосплавными зубьями. Лопасти к керноприемной полости направлены тангенциально. Промывка забоя осуществляется через девять отверстий между лопастями.
Серийно выпускаются бурильные головки двух размеров: КУК-187, 3/80М и КУК-212, 7/80М.
Из малоабразивных мягких пород с пропластками пород средней твердости керн отбирают восьмишарошечной бурильной головкой 17ВК режущего действия. Конструкция головки показана на рис. 20. Состоит бурильная головка 17ВК из корпуса и присоединительной муфты, сваренных между собой. В пазах корпуса на четырех осях размещено по одной скважинообразующей и по одной кернообразующей шарошке. Оси записывают последовательно одна в другую и последняя запирается болтом. Шарошки и оси сменные. Вооружение шарошек твердосплавное.
Эти бурильные головки серийно выпускаются двух размеров: 17В-К187, 3/80МС, 17В-К212, 7/80МС. Бурильные головки 17В-К для скважин меньшего диаметра сконструированы с четырьмя шарошками.
Из пород средней твердости керн отбирают трехшарошечными бурильными головками 6ВК режуще-дробящего действия с преобладанием резания. Как видно на рис. 21, бурильная головка 6ВК имеет три цапфы, направленные наружу. На цапфах на усиленных шаровых подшипниках установлены шарошки в форме сферы. Вооружение шарошек твердосплавное. Режущие кромки зубьев специально ориентированы.
Серийно выпускаются головки 6В-К187, 3/80C3, 6В-К212, 7/80СЗ. Опытными партиями выпускаются головки диаметром 158,7 м и меньше. Шарошки в таких головках имеют опоры из одного шарикового, двух радиальных и торцового подшипников скольжения.
Керн из абразивных пород средней твердости, перемежающихся с твердыми, отбирают алмазными бурильными головками КР. Конструкция бурильной головки КР показана на рис. 22, основные данные приведены в табл. 2.
Головки КР, как и все остальные головки, армированные естественными или синтетическими алмазами, микрорежущего действия. Рабочие органы головки выполнены в виде торца, разбитого на секторы. На секторах имеется многорядная система концентрических выступов, однослойно армированных естественными алмазами. Для перекрытия забоя смежные секторы взаимно смещены. Промывка осуществляется через отверстия между выступами.
Таблица 2
|
Для отбора керна из продуктивных, глубокозалегающих интервалов горных пород средней абразивности применяют бурильные головки КИ. Они армированы естественными алмазами, импригнированными в матрице толщиной 6,5 мм.
 Рис. 22. Бурильная головка КР. Рис. 23. Бурильная головка ИСМ (23Н-К). 1 -корпус; 2 - матрица; 3 - промы- 1 - корпус; 2 - промывочное отверстие; вочное отверстие 3 -штабник |
Таблица 2
|
| Рис. 24. Бурильная головка 21В-К (СТ.). 1 — присоединительная муфта; 2 — внутренняя секция корпуса; 3 — наружная секция корпуса; 4 — скважинообразующая шарошка; 5 - дернообразующая шарошка; 6 — промывочное отверстие |
Керн из малоабразивных средних и мягких пород выбуривают бурильными головками КТСИ, которые однослойно армированы синтетическими алмазами.
Для отбора керна из пород средней твердости имеются бурильные головки ИСМ, армированные сверхтвердым материалом "Славутич", созданным Институтом сверхтвердых материалов. Головка ИСМ изображена на рис. 23. Головка имеет на корпусе рабочую поверхность в виде тора, которая разделена на секторы. Промывка проходит через отверстия между секторами. Секторы армированы штабиками из материала "Славутич".
Бурильные головки из естественных и синтетических алмазов выпускают для скважин диаметром 188 и 212 мм.
Керн из горных пород средней твердости с пропластками твердых и твердых абразивных с вкраплениями крепких отбирают бурильными головками 21П-К с вооружением соответственно СТ (фрезерованный зуб) и ТКЗ (твердосплавный зуб). Головки дробяще-скалывающего действия. Конструкция показана на рис. 24.
Бурильные головки 21В-К диаметром 187,3 мм и более шестишарошечные, а диаметром 158,7 мм и меньше — пятишарошечные. Головки состоят из корпуса и присоединительной муфты. Корпус имеет внутреннюю секцию с цапфами под шарошки, выбуривающие керн, и три наружные секции с цапфами подшарошки, разбуривающие периферийную часть забоя. Опоры внутренних шарошек состоят из одной радиальной и одной осевой опор скольжения. Опоры наружных шарошек имеют одну радиальную и две осевые опоры скольжения. Поверхность цапф наплавлена твердым сплавом. Промывочная жидкость проходит по круглым отверстиям между шарошками.
Бурильные головки 21В-4 имеют низкий керноприем и высокую прочность» Конструкция опор наружных шарошек обеспечивает постоянство диаметра скважины, так как при износе опор происходит самоустановка шарошек.
Серийно бурильные головки 21В-К выпускают двух размеров - 187,3 и 212,7 мм. Бурильные головки 21В-К остальных размеров выпускают опытными партиями.
Отрыв керна, выбуренного бурильными головками одного из рассмотренных типов,в керноотборном снаряде "Недра" осуществляется компоновкой кернорвателей. Компоновка состоит из кернорвателей цангового типа и кернорвателей рычажкового типа. Конструкция цанговых и рычажковых кернорвателей показана нарис. 25 и 26. Одновременно с кернорвателями в компоновку можно включать резиновый кернодержатель. При необходимости отрыв керна можно осуществлять любым кернорвателем одного типа.
Основные преимущества керноотборного снаряда "Недра": а) увеличенный диаметр керна; б) наличие гаммы бурильных головок с низким керноприемом и рациональными промывочными отверстиями; в) жесткая конструкция корпуса и центрирование в скважине; г) секционирование до необходимой длины; д) промывка керноприемника перед отбором керна; е) обратная при необходимости промывка в керноприемнике; ж) вращающийся и невращающиеся керноприемники; з) удержание керна кернодержателем в каждой керновой трубе керноприемника; и) комбинирование различных кернорвателей и кернодержателей.
Данные преимущества снаряда "Недра" позволяют получить высокий процент выноса керна. На базе керноотборного снаряда "Недра" созданы и выпускаются унифицированные снаряды СКУ, "Силур" и "Кембрий".
Снаряд "Силур" предназначен для отбора керна в осложненных условиях, для чего обладает уменьшенным диаметром корпуса. Его размеры: 146/80, 127/67, 114/52. Остальные части снаряда "Силур" и бурильные головки аналогичны снаряду "Недра".
 Рис. 27. Керноотборный снаряд СК-190/80. 1 — переводник верхний; 2 — контрвтулка; 3 — головка корпуса; 4 — кольцо упорное; 5 — шарикоподшипник; 6 — кольцо регулировочное; 7 — шпиндель; 8 » корпус; 9 — седло клапана; 10 — труба керноприемника; 11 — переводник нижний; 12— башмак; 13 — кернорватель цанговый; 14 — шарик диаметром 31,75 мм |
Снаряд "Кембрий" служит для получения керна из трудноотбираемых горных пород (сыпучих, рыхлых, трещиноватых)- Для этого выбуривается керн увеличенного диаметра* Размеры снаряда "Кембрий" следующие:
172/100, 138/80, 122/67» Снаряд имеет уменьшенную длину керноприемной части и применяется в односекционном исполнении. С ним используются специальные бурильные головки.
Керноотборный снаряд СК-190/80 конструкции ВНИИБТ применяют для отбора керна диаметром 80 мм роторным способом в скважинах диаметром 188 и 212 мм. Используют снаряд с алмазными бурильными головками; возможно применение его с шарошечными бурильными головками, предназначенными для снаряда "Недра". Устройство СК-190/80 показано на рис. 27.
Выпускался снаряд СК-190/80 в одно-, двух- и трехсекционном исполнении. Диаметр корпуса 164 мм, длина секции 9350 мм. Верхний переводник снаряда является центратором. Подвеска керноприемника осуществлена на упорнорадиальном шарикоподшипнике и регулируется кольцами. В снаряде применяют цанговый кернорватель, размещенный в башмаке керноприемной трубы.
Керноотборный снаряд СК-190/80, имея несколько упрощенную конструкцию, обладает основными преимуществами, имеющимися у снаряда "Недра". Вынос снарядом СК-190/80 достигает 80 % и более [41]-
Керноотборный снаряд - двойной колонковый набор "Уфимец" (ДКНУ) применяют для отбора керна ротором из продуктивных пород, представленных слабосцементированными песчаниками, алевролитами, аргиллитами и пористыми трещиноватыми известняками [35]- Разработан снаряд ДКНУ в УфНИИ и выпускается серийно в размерах, указанных в табл. 3
| Параметры керноотборного снаряда | ДКНУ 2-145/67 | ДКНУ2-161/67 | ДКНУ 2-190/72 | ДКНУ 2-214/94 |
| Диаметр, мм: | ||||
| коронки | ||||
| керна | ||||
| корпуса | ||||
| центратора | ||||
| керновой трубы | ||||
| (внутренний) | 75,9 | |||
| Длина керноприемной | ||||
| части, мм | ||||
| Общая длина, мм | ||||
| Масса снаряда, кг | 473,6 | 822,2 | 784,8 |
Таблица 3.
На рис. 28 показано устройство керноотборного снаряда ДКНУ2 190/72. Снаряд ДКНУ односекционный, но может быть двухсекционным и более. К толстостенному корпусу сверху привинчен переводник, в котором размещены опора керноприемника и переводник для соединения с бурильными трубами. Корпус с бурильной головкой соединен переводником-центратором.
Керноприемная труба привинчена к подвеске, вращающейся на пакете резинометаллических подпятников от турбобура. В подвеске находится шаровой клапан, что позволяет промывать керноприемник до бурения. В средней части керноприемной трубы имеется центратор. Это исключает продольный изгиб керноприемника.
Снизу к керноприемной трубе привинчен корпус с кернорвателями и кернодержателями. Компоновка кернодержателей в бурильной головке центрируется фонарем, который одновременно защищает керн от размывания потоком промывочной жидкости.
В снаряде ДКНУ используют цанговые и рычажковые кернорватели, показанные на рис. 29, 30. Кроме кернорвателей в компоновку входит резинометаллический кернодержатель, что обеспечивает удержание керна из любых горных пород.
Для отбора керна керноотборным снарядом ДКНУ применяют бурильные головки режуще-истирающего типа трех видов.
Конструкция бурильных головок изображена на рис. 31, а-г, основные данные приведены в табл. 4.
Бурильные головки к ДКНУ имеют куполообразный торец, что способствует их центрации на забое. Расположение промывочных отверстий исключает размыв керна, но позволяет эффективно очищать забой от шлама и нормально охлаждать рабочие элементы бурильной головки.
Алмазные бурильные головки АКУ предназначены для отбора керна снарядом ДКНУ в однородных абразивных средах и твердых породах, залегающих глубже 1500 м. Коронка АКУ состоит из стального корпуса с ниппельной присоединительной резьбой и твердосплавной фигурной матрицы, армированной алмазами.
Бурильные головки ТКПУ и ТКУ применяют для отбора керна снарядом ДКНУ из мягких и средних по твердости горных пород в сравнительно неглубоких скважинах.
Головка ТКПУ включает в себя стальной корпус с присоединительнойрезьбой и самозатачивающуюся фигурную матрицу, которая армирована зубьями твердого сплава. Матрицу готовят методом порошковой металлургии в электроводородной печи.
| Размеры бурильной | Номинальный диаметр скважины, мм | |||
| головки | ||||
| Наружный диаметр, мм АКУ5М | 142,5 | |||
| ТКПУ | 142,5 | |||
| ТКУ | 142,5 | |||
| Внутренний диаметр, мм АКУ5М | ||||
| ТКПУ | ||||
| ТКУ | ||||
| Высота, мм | ||||
| АКУ5М | ||||
| ТКПУ | ||||
| ТКУ |
Таблица 4.
Бурильная головка ТКУ состоит из стального цельнокованого или сваренного из двух частей корпуса. Рабочие элементы головки армированы твердосплавными зубьями, закрепленными методом чеканки. Чеканка зубьев усиливается пайкой медью или латунью.
Керноотборным инструментом ДКНУ с алмазными и твердосплавными бурильными головками отбирают керн увеличенного диаметра. Так, из скважин диаметром 190 и 214 мм извлекают керн диаметром соответственно 72 и 94 мм. Это позволяет иметь высокий процент выноса керна, но отсутствие для снаряда ДКНУ шарошечных бурильных головок ограничивает область его использования.
Керноотборный снаряд КАЭ2 разработан во ВНИИБТ для отбора керна роторным способом бурения со съемочным керноприемником. Применяли снаряд КАЭ2 с четырехшарошечными бурильными головками 7В-К. Выбуривали керн диаметром 40 или 48 мм в скважинах диаметром 190 м и керн диаметром 60 мм в скважинах 214 мм. Основные данные снарядов КАЭ2 приведены в табл. 5, а конструкция КАЭ2-172-190/48С показана на рис. 32.
Керноотборный снаряд КАЭ2 состоит из толстостенного корпуса, к которому привернуты верхний и нижний переводники для соединения с бурильными трубами и бурильной головкой. Съемный керноприемник нижним торцом опирается на выступ бурильной головки, а верхней частью фиксируется шариковым узлом неподвижно в верхнем переводнике снаряда.
Устройство шарикового узла керноприемника следующее. Между керновой трубой и головкой под шлипс имеется телескопическое соединение, состоящее из наружной втулки с шариками и внутренней втулки с наружной конической поверхностью. Керноприемник в верхнем переводнике размещен с зазором 1 мм. Для предохранения шариков от размыва между головкой и втулкойпредусмотрена резиновая манжета. Промывочная жидкость проходит внутри головки и телескопического узла.
При посадке керноприемника в керноотборный снаряд телескопическое соединение сдвигается и шарики заклинивают керноприемник в верхнем переводнике. При съеме керноприемника шлипсом шарики легко сходят по конической поверхности и освобождают керноприемник.
Для предохранения керна от разрушения кернорватель Р16 снаряда КАЭ2 плавающего типа размещен в резиновой обойме.
Керноотборный снаряд 1В-ДК предназначен для отбора керна четырех- шарошечными бурильными головками 1В-К роторным способом бурения [35]. Основные параметры керноотборных снарядов 1В-ДК приведены в табл. 6, а конструкция снаряда 1В-ДК295 изображена на рис. 34.
Как следует из табл. 6, керноотборный снаряд 1В-ДК может выбуривать керн диаметром 22 - 47 мм в скважинах диаметром 118-346 мм. Конструктивно снаряды 1В-ДК однотипны. Корпусом снаряда является обычная бурильная труба со стандартными замковыми муфтами на концах. Снизу к трубе привинчена бурильная головка 1В-К. На бурильную головку опирается шарикоподшипниковым узлом несъемный керноприемник. На керновую трубу керноприемника сверху привинчен шаровой клапан, а снизу — кернорватель рычажкового типа.
| Керноотборный снаряд | Диаметр бурильной головки, мм | Диаметр керна, мм | Максимальная допустимая осевая нагрузка, тс | Длина керновой трубы, мм |
| 1В-ДК118СТ | 118+0,5 | 22+1,0 | ||
| ЗВ-ДК145СТ | 145+0,5 | 25+1,0 | ||
| 1В-ДК190СТ | 190+1,0 | 33+1,5 | ||
| 1В-ДК214СТ | 214+1,0 | 33+1,5 | ||
| 1В-ДК243СТ | 243+1,0 | 47+1,5 | ||
| 1В-ДК269СТ | 269+1,0 | 47+1,5 | ||
| 1В-ДК295СТ | 295+ 1,0 | 47+1,5 | ||
| 1В-ДК346СТ | 346+1,0 | 47+1,5 |
Таблица 6.
Бурильные головки 1В-К предназначены для отбора керна из средних породс пропластками твердых. Состоит бурильная головка из четырех секций с самоочищающимися коническими шарошками. Вершины шарошек армированы твердосплавными стержнями. Промывочные отверстия расположены над шарошками.
Керноотборный снаряд 1В-ДК с бурильной головкой 1В-К имеет следующие недостатки: а) маленький диаметр выбуриваемого керна; б) высокий кер- ноприем; в) нежесткое закрепление керноотборника в корпусе.
Из-за маленького диаметра керн частично ломается и размывается до поступления в керноприемник. Нежесткое закрепление керноприемника в корпусе вызывает поперечные, продольные и вращательные колебания, что способствует разрушению керна в керноприемнике. Вынос керна этим керноотборным инструментом в большинстве случаев низкий.
Помимо рассмотренных серийных керноотборных снарядов в отдельных нефтяных районах изготавливают и применяют керноотборные снаряды, в которых учтена специфика отбора керна в местных геолого-технических условиях. Так, например, в Грозненском нефтяном районе для отбора керна в осложненных условиях на глубине свыше 3000 м из слабосцементированных пород используют керноотборный снаряд КДЗ-140/56.
Устройство снаряда КДЗ-140/56 показано на рис. 35. Данным снарядом в скважинах диаметром 140 мм отбирают керн диаметром 56 мм. Керноотборный снаряд КДЗ-140/56 используют с бурильной головкой режуще-истирающего типа. Бурильная головка усиленно армирована твердым сплавом.
Керноотборный снаряд имеет следующие особенности: а) кернорватель работает автоматически; б) керноприемник закрывается герметично; в) промывочные каналы позволяют прокачивать в промывочной жидкости различные наполнители для ликвидации поглощений в скважине.
Указанные особенности керноотборного снаряда КДЗ-140/56 позволяют отбирать керн из верхнемеловых и юрских отложений Северного Кавказа, из которых другими снарядами отбирают 8 —25 % керна [37].
С керноотборным снарядом КДЗ можно эффективно использовать одно- шарошечные бурильные головки [35]. Конструкция одношарошечной бурильной головки В-К140/42С показана на рис. 36. Предназначена бурильная головка В-К140/42С для отбора керна роторным способом бурения из неабразивных пород средней твердости. Она состоит из корпуса с цапфой под углом 20° и сферической шарошки на двух рядах шариков. Вооружена шарошка твердосплавными зубками Г23.
 Рис. 37. Схема снаряда для совмещения отбора керна с опробованием пласта. а — отбор керна; б — опробование пласта; в — подъем керна и пробы; 1 — бурильная труба; 2 — пакер; 3 — корпус опробователя пластов; 4 — седло; 5 — пружина; S — корпус керноотборного снаряда; 7 — керноприемник; 8 — шар; 9 — бурильная головка; 10 — кернорватель; 11 — пробоотборник; 12 — клапан; 13— фильтр; 14— манометр; 15— керн; 16 — нефть, газ или вода |
Усиленные вооружение и опора одношарошечной бурильной головки, а также особенность кинематики работы позволяют успешно отбирать керн с повышенной механической скоростью бурения в глубоких скважинах.
В Пермском филиале ВНИИБТ разработан и в разведочных скважинах объединения Пермнефть испытан метод совмещения отбора керна с опробованием пробуренного интервала [23]. При этом преследовалась цель получения расширенной информации о продуктивных породах.
Изготовлен укороченный керноотборный снаряд с использованием бурильных головок и кернорвателей от снаряда "Недра" КД11-190/80. Схема снаряда для совмещения отбора керна с опробованием пласта показана на рис. 37. Отбор керна и проб выполняют следующим образом.
Укороченный керноотборный снаряд с соответствующим типом бурильной головки наворачивают под опробователь пластов (ОПБ) конструкции ВНИИБТ и ведут бурение роторным способом. Пройдя необходимый интервал, в бурильные трубы сбрасывают пустой пробоотборник. Вскрытый интервал изолируют от вышележащих пород пакером путем создания давления в бурильных трубах.
Дальнейшим увеличением давления в бурильных трубах открывают клапан пробоотборника и создают депрессию на пласт и керн. Газ, нефть или вода из пласта и керна поступают в пробоотборник.
Снятием давления в бурильных трубах осуществляют распакеровку и поднимают ОПБ с пробоотборником и керноотборный снаряд с керном. При применении метода совмещения отбора керна с опробованием пластов на разведочных площадях Пермской области вынос керна диаметром 80 мм составил 80 — 100 %.
Для отбора керна роторным способом бурения из твердых и крепких пород геологоразведочных скважин малых диаметров (до 151 мм) специальным конструкторским бюро Министерства геологии СССР разработано несколько типов керноотборных снарядов и шарошечных бурильных головок [35]. Например, керноотборный снаряд ЭКС-112 предназначен для отбора керна диаметром 44 мм в скважинах диаметром 112 мм. Применяют этот снаряд с четырехшарошечными бурильными головками 6ДК-112Т и 6ДК-112К. Керноотборным снарядом 5КС-132А с бурильной головкой 6ДК-132К отбирают керн из крепких пород диаметром 60 мм в скважинах диаметром 132 мм.
В структурно-поисковых скважинах керн отбирают одинарными и двойными керноотборными снарядами. С этими снарядами используют коронки, вооруженные твердым сплавом ВК-6 и ВК-8. Коронки на заводах изготавливают диаметром 76; 93; 112, 132 и 151 мм или в мастерских геологопоисковых контор — диаметром 71; 73; 89; 97; 118; 140 и 145 мм [15]. Длина керноотборных снарядов для структурно-поискового бурения в большинстве случаев составляет 4-6,5 м.
Конструкции коронок с вооружением твердым сплавом разнообразны. По форме образования кольцевого забоя они подразделяются на обычные и ступенчатые. Число резцов, а также их форма из твердого сплава зависят от свойств горных пород, в которых отбирают керн. Вылет резцов составляет 1,5 — 2 мм на торцовой части и 0,5— 1 мм на калибрующих поверхностях. Закрепляют твердосплавные резцы в коронках чеканкой, паянием или спеканием методом порошковой металлургии.
Основные недостатки твердосплавных коронок заключаются в следующем [15]: 1) в невозможности бурения в горных породах с твердостью по штампу выше 250 кгс/мм , 2) в низком проценте (не выше 20) использования твердосплавных резцов; 3) в несовершенстве изготовления, вызывающем образование микротрещин и выкрашивание резцов; 4) в несовершенстве конструкций коронок и твердосплавных резцов. Несмотря на указанные недостатки, отбор керна в структурно-поисковых скважинах значительно выше, чем в глубоких разведочных.
За рубежом отбор керна в разведочных скважинах на нефть и газ ведут роторным способом бурения. С керноотборными снарядами в большинствеслучаев применяют алмазные коронки. Изготовляют керноотборный инструмент различные фирмы, но конструкция керноотборных снарядов и алмазных коронок этих фирм сходна. Поэтому рассмотрим несколько кернообразных снарядов и коронок американской фирмы "Кристенсен", выпускающей наиболее широкий ассортимент керноотборного инструмента.
На рис. 38 показан общий вид керноотборного снаряда серии 250 П. Фирма "Кристенсен" выпускает керноотборные снаряды серии 250П пяти размеров. В табл. 7 приведены основные данные снарядов 250П, взятые из "Композит-каталога нефтяного оборудования США на 1977 —1978 гг." Для бурения с отбором керна на море фирма изготовляет специальные керноотборные снаряды диаметром 114,3 мм под керн диаметром 54 мм и снаряды диаметром 158,7 мм под керн диаметром 76,2 мм. Кроме этого, фирма "Кристенсен" для отбора керна из скважин" малого диаметра выпускает керноотборный инструмент диаметром 89 мм, длиной 9144 мм под керн диаметром 44,5 мм.
Керноотборные снаряды разных серий фирмы "Кристенсен"по конструктивному исполнению во многом аналогичны, но отдельные узлы их существенно различаются.
В верхнем соединительном переводнике снаряда серии 250П размещенполый корпус узла подвески керноприемника. Между верхним соединительным переводником и корпусом снаряда навернут центратор. Такой же центратор размещен между корпусом и алмазной коронкой. Центраторы лопастные спиральные, армированы твердосплавными вставками.
Керноприемная труба соединена с корпусом подвески штоком. Верхним концом шток опирается на однорядный шариковый подшипник. В нижней части штока размещен шариковый обратный клапан. Керноприемник навернут на штоке, а нижний конец соединен с башмаком, в котором находится цанговый кернорватель.
С керноотборными снарядами фирмы "Кристенсен" используют гамму алмазных коронок соответствующих размеров. На рис. 39 изображены алмазные коронки для отбора керна в горных породах четырех типов — от мягких до очень твердых и абразивных.
| Основные параметры снарядов | Типы керноотборных снарядов 250П | ||||
| Диаметр | 104,77х 53,974 | 120,65x66,674 | 146,05x88,898 | 171,45x101,60 | 203,2x133,35 |
| корпуса | |||||
| и керна, | |||||
| мм | |||||
| Длина | 18 288 | 18 288 | 18 288 | 18 288 | 18 288 |
| снаряда, | |||||
| мм | |||||
| Наружная | 104,77x82,549 | 120,65x95,248 | 146,05x117,47 | 171,45x136,52 | 203,20x168,27 |
| труба, мм | |||||
| Внутрен | 73,024x60,324 | 85,723x73,024 | 107,95x95,248 | 120,65x107,95 | 158,75x139,70 |
| няя труба, | |||||
| мм | |||||
| Соедини- | 73,024 АПИ | 88,898 АПИ | 114,3 АПИ | 114,3 АПИ | 168,27 АПИ |
| ни тельная | Reg | IF | FH | IF | Reg |
| резьба с | |||||
| колонной | |||||
| Диаметр | 25,4 | 25,4 | 31,749 | 31,749 | 31,749 |
| шара, мм |
Таблица 7.
Помимо обычных керноотборных снарядов фирма "Кристенсен" выпускает снаряды со съемными керноприемниками, снаряды, дающие ориентированный керн, и снаряды с эластичным рукавом. Последние позволяют сохранять керн из любых горных пород в первоначальном состоянии.
На рис. 40 показана схема устройства и работы керноотборного снаряда с эластичным рукавом фирмы "Кристенсен" [11]. Снаряд состоит из телескопического соединения, двойного корпуса, керноотборника, эластичного рукава и полой штанги. К корпусу навернута специальная алмазная коронка.
Телескопическое соединение имеет переводник-шток и переводник- корпус. Они перемещаются на 600 мм и фиксируются уступом. Низ переводника-штока имеет пружинное захватное устройство и цанговый держатель, низ переводника- корпуса - сменные калиброванные промывочные насадки и цанговыйдержатель.
Керноприемная труба размещена в двойном корпусе и подвешена на шариковом подшипнике к переводнику-корпусу телескопического соединения. Между корпусом снаряда и керноприемной трубой в сложенном состоянии находится эластичный рукав. Верхним концом эластичный рукав соединен через шариковые подшипники с полой штангой. Штанга проходит через телескопическое соединение и удерживается от движения вверх пружинным захватным устройством, а от движения вниз — двумя цанговыми держателями. На забое снаряд промывают от шлама, бросают пробку с конусом и сдвигают телескопическое соединение. Полый шток получает возможность перемещаться вверх.
Бурение ведут без подачи бурильной колонны. Вращение от ротора керноотборному снаряду передается через шпонки телескопического соединения. Перепадом давления вкалиброванных насадках создают необходимую осевую нагрузку и подачу снаряда. Керн поступает в керноприемную трубу и на него натягивается эластичный рукав.
После проходки интервала в 600 мм бурение останавливают, телескопическое соединение сдвигают и бурение продолжают. По окончании рейса керн отрывают от забоя цанговым рвателем. Поступление керна сразу с забоя в эластичный рукав позволяет получать и сохранять керн из самых неустойчивых пород.