ШЛАМООТБОРНИК Российский патент 1995 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для отбора проб шлама из буровзрывных скважин, и может использоваться при бурении скважин эксплуатационной разведки с водовоздушной системой выноса выбуренной породы из скважины.

Известен шламоотборник, содержащий накопительную емкость в виде усеченного клина с трапециевидным днищем и боковыми стенками, в одной из которых, обращенной к буровому станку, выполнена прорезь на всю высоту стенки (Coveney C.I., Stewens D.C. Ewanchuk H. Grade Control at Bethlehem Copper, transactions, V. LXXIII, 1965 p. 238-239).

Отбор пробы этим устройством состоит в том, что шламоотборник устанавливается на поверхности уступа у устья скважины. При этом при бурении скважины выбрасываемый шлам оседает в накопительной емкости.

Наиболее близким к предлагаемому является шламоотборник, содержащий трапециевидное дно и боковые стенки, торцевые стенки отсутствуют, что предотвращает переполнение устройства шламов (авт.св. N 1165778, кл. E 21 B 49/00, 1985).

Взятие пробы состоит в том, что шламоотборник устанавливается на поверхности уступа на расстоянии 1,5-2 мм от устья скважины узкой открытой стороной по направлению к нему. Продольная ось шламоотборника ориентирована в направлении струи выброса шлама. Мокрый шлам, выбрасываемый из скважины, проходит через шламоотборник и порциями осаждается на его дне.

Ограничение количества шлама достигается тем, что боковые стенки прикреплены к днищу под углом. После прекращения бурения материал из шламоотборника выливается или высыпается в любой сосуд и в нем направляется на химический или другой вид анализа. Шламоотборник устанавливается для следующего цикла отбора проб.

Недостатками такого устройства является получение пробы низкой представительности и невыполнение параметров установки по объективным или субъективным причинам. Исследованиями установлено, что, например, при изменении места установки шламоотборника от устья скважины на расстоянии в пределах 1-3 м, погрешности определения содержания меди, молибдена и железа в руде составляют соответственно 10-30%.

Кроме того, снижение уровня представительности и достоверности пробы обусловлено еще и тем, что после бурения данной скважины, отбора пробы шлама и ее выливания в другой сосуд, отправляемый с пробой в лабораторию, на стенках и днище шламоотборника остается некоторое количество шлама предыдущей пробы, которое смешивается с последующей.

При этом происходит сползание части наиболее жидкого шлама за пределы днища устройства, вследствие чего проба получается низкой представительности и достоверности.

Целью изобретения является повышение представительности и достоверности пробы независимо от глубины и консистенции шлама.

Цель достигается тем, что шламоотборник содержит накопительную емкость в виде съемной капсулы, вставляемой в откидное шламоприемное устройство, снабженное шибером, при перемещении которого вдоль продольной оси крышки шламоприемного устройства изменяется площадь поперечного сечения приемных отверстий. Отверстия в крышке шламоприемного устройства и шибере одинаковы по размерам.

На фиг. 1 изображен вид сверху предлагаемого шламоотборника и его положение относительно устья скважины и потока выбрасываемого шлама; на фиг. 2 - вид сбоку.

Шламоотборник состоит из поддерживающей рамки 1, на которой крепится электрообогреватель 2 с кабелем 3 и откидное шламоприемное устройство 4. В откидном шламоприемном устройстве 4 сделаны приемные отверстия 5. С внутренней стороны шламоприемного устройства прикреплен шибер 6 с приемными отверстиями, равными по размерам отверстиям в шламоприемном устройстве.

Под шламоприемным устройством на поддерживающей рамке устанавливается съемная капсула 7. Шламоотборник в сборе устанавливается над устьем скважины 8 в потоке 9 воздуха, направляемом вентилятором 10.

Отбор пробы шлама буровзрывной скважины с водовоздушной системой удаления шлама при помощи шламоотборника осуществляется следующим образом.

Шламоотборник устанавливается под нижней площадкой бурового станка на высоте 0,3 м над устьем скважины, продольная ось его находится от вертикальной оси скважины 8 на расстоянии 2,5 диаметра скважины, а весь шламоотборник должен находиться в потоке 9 сжатого воздуха 4, образованном вентилятором 10 отдува. Продольная ось шламоотборника перпендикулярна продольной оси бурового станка. При этом откидное шламоприемное устройство 4 своими приемными отверстиями 5 ориентировано навстречу потоку.

Мокрый шлам, выбрасываемый из скважины, проходит через шламоприемные отверстия 5 откидного шламоприемного устройства 4 и шибера 6, осаждаясь в накопительной съемной капсуле 7. Поскольку шибер может перемещаться вдоль продольной оси шламоотборника и изменять при этом площадь поперечного сечения приемных отверстий 5, количество шлама, осаждаемого в капсуле 7, можно регулировать. При этом консистенция шлама не оказывает влияния на работоспособность устройства, так как при густом шламе можно увеличивать площадь сечения приемных отверстий, а при жидком - уменьшать. При отрицательной температуре с помощью кабеля 3 включается электрообогреватель 2, смонтированный на лицевой стенке шламоотборника и соприкасающийся с одной из длинных сторон съемной капсулы 7.

После прекращения бурения материал пробы вместе со съемной капсулой направляется на химический или другие виды анализа.

Предлагаемый шламоотборник по сравнению с прототипом позволяет отбирать пробу жидкого шлама необходимой массы независимо от глубины скважины и консистенции шлама. При этом исключается искусственное обогащение или обеднение пробы, или изменение вещественного состава материала, выносимого из скважины.

Преимуществами предлагаемого шламоотборника по сравнению с прототипом являются:
- возможность собирать не только густую составляющую шлама, но и его жидкую составляющую, за счет чего повышается представительность и достоверность пробы;
- возможность управлять количеством поступающего в капсулу шлама;
- исключение переполнения накопительной капсулы за счет изменения площади сечения приемных отверстий перемещением шибера вдоль продольной оси шламоприемного устройства;
- повышение представительности и достоверности пробы шлама за счет использования сменных капсул.

Использование: в горном деле для отбора проб шлама из буровзрывных скважин, в частности при бурении с водовоздушной системой выноса выбуренной породы из скважины. Сущность изобретения: на поддерживающей рамке устанавливается шламоприемный узел выполненный откидным со съемной капсулой, имеющий электрообогреватель. С внутренней стороны шламоприемного узла установлен шибер. На входе шламоприемного узла и в шибере выполнены отверстия равной площади, ориентированные навстречу шламовому потоку. Шибером ограничивают поступление шлама в капсулу. 2 ил.

ШЛАМООТБОРНИК, содержащий шламоприемный узел, установленный на поддерживающей рамке с возможностью расположения своего входа навстречу шламовому потоку, и съемную шламоприемную капсулу, отличающийся тем, что, с целью повышения представительности и достоверности пробы независимо от глубины скважины и консистенции шлама, он снабжен электрообогревателем и шибером, шламоприемный узел выполнен откидным, шибер установлен с внутренней стороны шламоприемного узла, электрообогреватель размещен на поддерживающей рамке и установлен с возможностью контактирования со съемной шламоприемной капсулой, а на входе шламоприемного узла и в шибере выполнены отверстия равной площади.