§ 6. Средства для получения шламовых проб

Известно, что уменьшение процента выхода керна снижает достоверность получаемых данных при разведке полезных ископаемых, при этом искажается мощность залежей, процентное содержание полезных компонентов. Последний показатель зависит не только от процента выхода керна, а главным образом от избирательности разрушения материала, слагающего керн. При резко выраженной способности керна разрушаться избирательно результаты опробования даже при достаточно высоком проценте его выхода могут оказаться неудовлетворительными. Борьба за повышение качества керна обычно приводит к удорожанию работ и снижению производительности труда.

Один из способов решения этой проблемы — использование шламового материала для целей опробования полезных ископаемых. Шламом обычно называют продукты разрушения породы, получающиеся при бурении скважин, — частицы породы размером более 0,25 мм, легко осаждающиеся из промывочной жидкости. Более мелкие фракции размером менее 0,25 мм, осаждающиеся медленно, получили название «муть». Шлам и муть могут служить дополнительным или самостоятельным материалом при изучении пород или опробовании полезных ископаемых. При этом возможны различные варианты решения задачи: сбор шлама, мути и керна в процессе колонкового бурения скважин; сбор шлама при бес- керновом бурении скважин; сбор шлама при расширении ствола скважины после ее сооружения. Исследованиями различных организаций показаны возможности применения того или иного способа решения задачи.

Сбор шлама на поверхности можно осуществлять двумя способами: отсадкой, сепарацией или фильтрацией. Сбор шлама способом отсадки или сепарации осуществляют с помощью специальных шламоулавливающих желобов, ловушек или гидроциклонов, устанавливаемых при бурении с промывкой, или с помощью пневмоциклонов при бурении с продувкой.

Шламоулавливающие желоба (рис. 17.14, а), имеющие систему перегородок, устанавливают под таким углом, при котором скорость движения потока жидкости будет ниже критической, вследствие чего частицы шлама оседают в секциях желоба и шламоулавливающем ящике. Уклон желоба должен быть не более 1:125. После осаждения тонких фракций шлама воду из желоба и ящика сливают сифоном, а шлам собирают в мешок, предварительно высушив.

Иногда для целей улавливания шлама используют ящик-ловушку (рис. 17.14, б), устанавливаемый в желобе у устья скважины. Ящик делают из листового железа с отверстиями размером до 3 мм через 2—3 см. В задней стенке ящика отверстия имеют диаметр 5—8 мм, просверленные на расстоянии 4—5 см друг от друга. Между желобом и ловушкой оставляют зазор в 3—5 см. Для непрерывного сбора шлама на скважине должно быть не менее двух ящиков. По мере заполнения ящики меняют.

Для сбора шлама при бурении горизонтальных скважин из подземных выработок может быть использован шламосборник конструкции САИГИМСа и др.

Отбор шлама способом фильтрации заключается в том, что на патрубок, по которому изливается жидкость из скважины, надевают джутовый мешок. Жидкость фильтруется, а в мешке собирается шлам, используемый в качестве пробы.

Для улавливания шлама используют шламоочищающие устройства гидро- и пневмоцикпонного типа, применяемые при бурении скважин с промывкой или продувкой. Однако при этом улавливаемый материал трудно привязывается к интервалам бурения, особенно при большой глубине скважин.

Вид ctepxy

к///ши

Ч

Желод

Вид едоку

Ъгш>

т

И" \яш,ик

1

0,20 цго *. Перегородки Ът

rF%irirrnrsn^Sr^n

*5j

Рис. 17.14. Средства для улавливания шлама на поверхности: (размеры в м): а — шламоулавливающий желоб; б — желоб с ящиком-ловушкой; I — направляющая труба; 2 — желоб; J — ящик-ловушка

Более надежным средством получения шламового материала является сбор его в шламоулавливающих трубах, встроенных в буровой снаряд. При этом наиболее эффективно использовать шламоулавливающие трубы закрытого типа при бурении с обратной схемой циркуляции жидкости в призабойной части скважины (см. рис. 10.1).