Menu

Способ погружения моноопоры одновременно со съемным гидрораскрепляемым керноприемником

Отличительная конструктивная особенность съемного гидрора- скрепляемого керноприемника (СГК), применяемого для реализации настоящего способа, обусловлена использованием принципиально нового способа его фиксации (удержания) в колонне обсадных труб или моноопоре. В соответствии с этим способом СГК фиксируется в моноопоре давлением нагнетаемой в нее воды и совместное их погружение в породы осуществляется ударами кольцевого забивного снаряда по придонной муфте (патент РФ № 1571212 на изобретение "Буровой снаряд", 1993 г.).

При таком принципе фиксации керноприемник в моменты нанесения ударов забивным снарядом по придонной муфте моноопоры может незначительно отходить от башмака моноопоры (и места фиксации), а в промежутках между ударами под действием давления нагнетаемой воды возвращается в исходное положение. Нагнетаемая в колонну труб под давлением вода выполняет при этом роль буфера. Фиксация съемного керноприемника давлением воды в отличие от механической фиксации повышает надежность работы раскрепляющего механизма.

Для реализации способа керноприемник снабжен эжектором, который формирует потоки воды в керноприемном стакане, заколонном пространстве и кольцевом зазоре между колонной и стаканом (рис. 6.9). Поток воды в кольцевом зазоре между колонной и керноприемным стаканом предотвращает попадание в зазор выбуриваемых пород и тем самым исключает заклинивание СГК в колонне и засасывание в нее пород забоя при извлечении из скважины. Обратный поток воды в стакане снижает сопротивление вхождению в него пород, уменьшает уплотнение и отжатие керна в забашмачное пространство, повышает качество и выход керна, в 3-4 раза увеличивает возможную длину рейса, сокращает их количество, затраты времени и труда на их выполнение и повышает производительность бурения.

[image]

Рис. 6.9. Схема погружения моноопоры совместно с СГК:

1 - керноприемный стакан; 2 - эжектор; 3 - шток; 4 - втулка; 5 - грибок; 6 - вертлюг-сальник; 7 - моноопора; 8 - забивной снаряд; 9 - муфта; 10 - упорная муфта; 11 - промывочные окна; 12 - башмак

Погружение моноопоры в грунт и бурение скважин на акваториях по описанному способу осуществляют следующим образом. На палубе плавоснования собирают постоянно действующий узел колонны, включающий башмак 12, две трубы, соединенные упорной муфтой 10 с внутренним кольцевым выступом, и установленный на муфте забивной снаряд 8, соединенный с тросом инструментальной лебедки. В точке бурения этот узел при помощи вспомогательной лебедки вывешивают в проеме плавоснования. Затем на верхнюю трубу узла навинчивают обсадную трубу и, последовательно наращивая обсадную колонну, спускают ее до упора башмака в дно акватории.

В собранном керноприемнике втулку 4 перемещают в крайнее нижнее положение, на грибок 5 надевают ловитель, керноприемник вывешивают на тросе вспомогательной лебедки и опускают в колонну. Ловитель для спуска керноприемника снабжен выступающими из его корпуса штифтами. При спуске керноприемника в колонну штифты упираются в торец ее муфты и грибок отсоединяется от ловителя. Керноприемник падает в колонне под действием силы тяжести, вытесняя находящуюся впереди себя воду. Затем на возвышающийся над палубой плавоснования верхний конец моноопоры или обсадной колонны 7 устанавливают вертлюг-сальник 6, соединенный шлангом с буровым насосом, и в полость колонны нагнетают воду.

К этому времени СГК успевает опуститься до упора втулки 4 в кольцевой выступ упорной муфты 10, и нагнетаемая в колонну вода поступает через каналы и диффузор эжектора 2 в кольцевой зазор между стенками колонны и керноприемного стакана 1. Часть этой воды в соответствии с принципом работы эжектора засасывается внутрь керноприемного стакана и через обратный клапан, камеру смешения и диффузор снова попадает в зазор между стенками колонны и стакана. Таким образом осуществляется принудительный отсос воды из керноприемного стакана и обратная циркуляция воды в нем. Это улучшает условия поступления керна в стакан, так как снижает давление или обеспечивает разрежение в надкерновой полости стакана, а также уменьшает коэффициент трения входящих в него пород на контакте с его внутренними стенками.

Вторая часть воды поступает через выходные отверстия 11 первой от башмака трубы в кольцевой зазор между колонной и стенками скважины, смачивает контактирующие с поверхностью колонны породы или омывает ее, изливаясь из кольцевого зазора на уровне дна моря. Это облегчает погружение колонны в породы и ее последующее извлечение из них, так как снижает коэффициент трения пород по ее боковой поверхности.

Количество воды, необходимое для циркуляции через кер- ноприемный стакан, регулируется с поверхности расходом потока от насоса и обеспечивается энергетическими показателями эжектора. Последние устанавливаются экспериментально в зависимости от задач и условий погружения моноопоры или бурения: параметров и назначения скважины, свойств грунтов или разбуриваемых пород, сопротивляемости их разрушению обратным потоком воды, диаметра скважины, длины рейса и т.д.

Продолжая нагнетание воды, моноопору погружают в грунт на длину рейса ударами по муфтам 9 забивным снарядом 8, поочередно поднимая и сбрасывая его на тросе инструментальной лебедки. При этом одновременно с моноопорой погружается в грунт керноприемник, удерживаемый у башмака давлением воды в моноопоре.

Давление жидкости в моноопоре, необходимое для фиксации СГК, зависит от конструктивных параметров забивной системы, физических характеристик пород, длины рейса и технологических режимов бурения. Для полного исключения отставания СГК необходимо создавать в моноопоре давление 10 МПа и больше. В то же время для эффективного погружения моноопоры или бурения с использованием СГК при рациональных режимах и длинах рейсов достаточно давление 1-3 МПа. При этом отставание СГК от башмака погружаемой моноопоры в течение удара не превышает 10 м и ликвидируется в промежутки времени между ударами досылкой СГК до башмака давлением морской воды в моноопоре или колонне. Досылка СГК до башмака обеспечивается, если сила давления воды на керноприемник больше силы трения грунта по его внутренней поверхности.

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:2581 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:5189 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:2462 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Каменные материалы и изделия

Каменные материалы и изделия изготовляют из естественного и искусственного камня. К материалам и изделиям из естественного камня относятся: бутовый камень, булыжный камень, камни пиленые и тесаные из легких пород. Бутовый...

01-04-2010 Просмотров:5809 Эксплуатация жилых зданий

Основы проведения геологосъёмочных работ

Полевой период геологосъёмочных работ Полевой период начинается со дня прибытия личного состава партии на место работы. Перед началом полевых работ проводится ряд организационных мероприятий и устанавливается распорядок дня (режим дня), проводится...

14-10-2010 Просмотров:4542 Геологическое картирование, структурная геология

Розбивка верхньої будови дороги

Після зведення земляного полотна ще раз розбивають поперечники для пристрою автодорожнього покриття або верхньої будови колії на залізницях. Покриття на автомобільних дорогах будується в приготовленому для цього земляному кориті й складається...

30-05-2011 Просмотров:3069 Інженерна геодезія