Menu

Керноприемник, жестко соединяемый с моноопорой

Для повышения эффективности погружения моноопоры в грунт морского дна одновременно с раскрепляемым в ней съемным керноприемником необходимо исключить поступления выбуриваемых пород в кольцевой зазор между стенками моноопоры и керноприемника, а также исключить выпадение из него керна при подъеме на поверхность.

В предлагаемом новом способе ударно-забивного бурения и буровом снаряде для его осуществления (свидетельство № 20661 на полезную модель "Буровой снаряд для ударного бурения на акваториях", 2001 г.) поставленная цель достигается следующим: а) фиксацию керноприемника в моноопоре осуществляют путем жесткого соединения их башмаков; б) керн в извлекаемом из моноопоры керноприемнике удерживают принудительно и автоматически срабатывающим кер- нодержателем; в) спуск керноприемника к месту фиксации, его фиксацию, расфиксацию и подъем из моноопоры осуществляют на колонне бурильных труб.

Жесткая фиксация башмаков съемного керноприемника и моноопоры (например, при помощи резьбы) исключает отставание керноприемника от башмака моноопоры при нанесении по ней ударов. Это исключает возможность попадания выбуриваемых пород в кольцевой зазор между стенками моноопоры и керноприемника и возможность его заклинивания. Использование при этом бурильной колонны труб позволяет осуществлять на ней не только спуск и подъем съемного керноприемника, но и навинчивание его башмака на башмак моноопоры и последующее их отвинчивание.

Комплекс технических средств для осуществления нового ударно-забивного способа погружения моноопоры в грунт совместно с керноприемником (рис. 6.11) включает: моноопору, содержащую башмак 1 и обсадные трубы 2, соединенные муфтами 3; съемный керноприемник, состоящий из башмака 4, керноприемного стакана 5, переходника 6 под бурильную колонну 7; забивной механизм, состоящий из забивного снаряда 8, тросовой оснастки 9 с уравновешивающей дугой 10. Башмаки 1 обсадной колонны и 4 съемного керноприемника снабжены резьбовым соединением с левым заходом, которое позволяет жестко их соединять.

На внешней поверхности башмака 4 съемного керноприемника выполнены продольные пазы 11 ив нижнем конце каждого паза в теле башмака (над резьбой) выполнена сквозная прямоугольная щель 12. В пазы 11 вмонтированы пружинящие пластины 13 и их верхние концы жестко соединены (например, болтами) с башмаком 4. С нижним концом каждой пружинящей пластины 13 жестко соединен в перпендикулярной к пластине плоскости подрезной нож 14, свободный конец которого установлен в сквозной прямоугольной щели 12.

Погружение моноопоры в грунт или бурение скважин на акваториях разработанными способом и устройством осуществляют следующим образом. На палубе бурового плавоснования собирают часть моноопоры (башмак 1 и две обсадные трубы 2, соединенные муфтой 3) и на нее надевают до упора в муфту 3 забивной снаряд 8, соединенный с тросовой оснасткой 9 и уравновешивающей дугой 10.

В точке заложения скважины собранную часть устройства (кроме уравновешивающей дуги 10) опускают при помощи лебедки в проем плавоснования. Наращивая обсадные трубы 2, моноопору спускают вместе с находящимся на ее муфте забивным снарядом 8 до упора башмака 1 в дно акватории и подвешивают на плавосновании при помощи хомута (плавоснование и хомут на рисунках не показаны).

Затем утапливают пружинящие пластины 13 съемного керноприемника в продольные пазы 11, керноприемник вводят в моноопору и на колонне бурильных труб 7 опускают до упора его башмака 4 в башмак 1 моноопоры, и вращением бурильной колонны труб 7 влево ввинчивают башмак 4 в башмак 1.

[image]

Рис. 6.11. Схема погружения в грунт моноопоры и отбора из нее керна с применением жестко фиксируемого в ней керноприемника:

£ - при зафиксированном в моноопоре керноприемнике; • - при извлечении керноприемника с керном из моноопоры; 1, 2, 3 - башмак, труба и муфта моноопоры соответственно; 4, 5, 6 - башмак, керноприемный стакан и переходник керноприемника соответственно; 7 - бурильная колонна; 8 - забивной снаряд; 9 - тросовая оснастка; 10 - уравновешивающая дуга; 11 - пазы; 12 - щель; 13 - пластины; 14 - подрезной нож

При движении съемного керноприемника в моноопоре пружинящие пластины удерживаются в сжатом состоянии силой давления на них со стороны стенок обсадных труб. Это обусловлено незначительным зазором между стенками башмака 4 керноприемника и моноопоры. В зафиксированном положении

керноприемника и моноопоры пружинящие пластины находятся в зазоре между стенками их башмаков. В таком положении размеры этого зазора больше, и пружинящие пластины 13 разжимаются настолько, что полностью уводят подрезные ножи 14 из внутренней полости башмака 4, освобождая ее для беспрепятственного поступления керна.

Далее, расхаживая забивной снаряд 8 вверх и вниз, наносят удары им по муфте 3 и моноопору вместе с зафиксированным в ней керноприемником погружают в породы на необходимую длину рейса. После этого вращением колонны бурильных труб 7 вправо вывинчивают башмак 4 из башмака 1 и керноприемник с керном поднимают из моноопоры на поверхность, развинчивая по мере подъема бурильную колонну на отдельные трубы.

При подъеме керноприемника вверх пружинящие пластины 13 с момента их входа из башмака 1 в трубу 2 автоматически сжимаются силой давления на них внутренней стенки труб моноопоры. При этом подрезные ножи 14 выдвигаются из щелей 12 к оси керноприемника и перекрывают его сечение, предотвращая тем самым выпадение керна.

Пружинящие пластины 13 с момента их появления над торцом верхней муфты 3 и до укладки съемного керноприемника на палубе плавоснования удерживают в сжатом положении, с целью предотвращения выпадения керна. Удержание пластин в сжатом состоянии возможно различными способами, в том числе руками или при помощи одеваемого на этот период на керноприемник металлического кольца (на рисунках не показано).

Съемный керноприемник после очистки от керна снова опускают в моноопору на бурильных трубах, и башмак 4 ввинчивают в башмак 1 по описанной схеме. В случае затруднения свинчивания башмаков из-за оставшихся на башмаке 1 пород к забою по колонне бурильных труб 7 можно подать воду и под напором смыть породы с башмака 1, мешающие ввинчиванию в него башмака 4.

Особенно эффективно применение описываемого способа и устройства для его осуществления при стабилизации моноопоры в сильнообводненных грунтах. Их мощности часто достигают нескольких метров. Здесь моноопору необходимо погрузить на весь интервал обводненных пород одним рейсом. При этом длина съемного керноприемника должна достигать 5-6 м. Погружение моноопоры в такие грунты с отбором керна рейсами меньшей длины неэффективно, так как в этом случае после извлечения керноприемника под действием перепада горного и гидростатического давлений в трубы с забоя поступают обводненные грунты до первоначального их уровня.

С увеличением длины рейса повышаются сопротивления вхождению керна в керноприемный стакан. Поэтому погружение моноопоры одним рейсом на глубину более 2 м с гидрорас- крепляемым или зафиксированным в ней керноприемным снарядом, конструкции которых описаны выше, сопряжено со следующими осложнениями: а) поломками механизма фиксации керноприемника в моноопоре, так как с увеличением сопротивлений вхождению керна в керноприемный стакан возрастают нагрузки на механизм фиксации; б) заклиниванием керноприемника в моноопоре, так как с увеличением сопротивлений вхождению керна в керноприемный стакан часть выбуриваемых пород отжимается в кольцевой зазор между моноопорой и керноприемником.

Для ликвидации заклиниваний съемного керноприемника в обсадной колонне при бурении часто требуется извлечение ее из скважины. При бурении на море это равносильно потере скважины. Поэтому действительные объемы бурения с применением известных в литературе съемных керноприемников в 1,3-1,5 раза больше проектных.

Применение керноприемника, жестко соединяемого с моноопорой, позволит в 2-3 раза увеличить длину рейса и исключить заклинивания его в моноопоре за счет улучшения условий поступления керна в керноприемный стакан. Это сократит число рейсов, время на бурение скважины и стабилизацию моноопоры, повысит качество и производительность, т.е. эффективность выполнения этих работ на море.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2427 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:4953 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2385 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Наши рекомендации

Еще материалы

Стимулювання якостi i кiлькостi ремонтiв

Стимулювання якостi i кiлькостi ремонтiв Система стимулювання (заробітна плата, премiї, заохочення) повинна впливати на зацiкавленiсть робiтникiв та iнженерно-технiчних працiвникiв у закiнченнi ремонтів бiльшої кількості свердловин з високою якістю робiт, скороченнi тривалостi...

19-09-2011 Просмотров:2943 Підземний ремонт свердловин

Измерение углов.

7.1. Определения Горизонтальным углом называют проекцию b пространственного угла ÐCAB (рис. 7.1) на горизонтальную плоскость P. Для измерения горизонтального угла, образуемого направлениями AС и AВ, необходимо круг с делениями расположить...

13-08-2010 Просмотров:18166 Инженерная геодезия. Часть 1.

Типы знаков и их закладка

Для закрепления постоянного планово-высотного съемочного обоснования используют местные предметы. На застроенных территориях В городах, поселках, сельских населенных пунктах, промышлен, ных предприятиях, гидротехнических и линейных сооружениях-где это возможно, центры пунктов закрепляются, как правило...

27-07-2010 Просмотров:21283 Постоянное планово-высотное съемочное обоснование