Способ определения расположения границы льда и грунта при бурении стамух горячей водой Российский патент 2018 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в ледовых исследованиях, в частности, в районах добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей.

Стамуха представляет собой неподвижный торос, образовавшийся или придрейфовавший на мелководье и сидящий на грунте. Задачей исследования внутреннего строения льда является оценка возможных воздействий этих ледяных образований на различные морские сооружения.

Известные дистанционные методы исследования льда, такие как радиолокация и гидролокация, не могут обеспечить получение достоверных данных о внутреннем строении торосов и стамух из-за помех при зондировании неоднородного льда. Для таких исследований обычно проводят бурение скважин во льду с отбором или без отбора керна.

Известен способ определения расположения границы льда и грунта при бурении стамух горячей водой [1, 2]. Во время бурения измеряют температуру талой воды вблизи забоя. Граница льда и грунта относительно поверхности льда расположена на глубине, при которой произошло резкое изменение температуры воды на забое и уменьшение скорости бурения до полной остановки термобура. Достоинством данного способа является достоверность определения расположения границы льда и грунта. Недостатком является неоднозначность при бурении стамухи остывшей рабочей водой из-за большого удаления водоподогревателя от объекта исследования или по иным причинам.

Целью настоящего изобретения является получение при водяном бурении объективной информации для определения расположения границы льда и грунта.

Указанная цель достигается следующими действиями:

1. В процессе теплового бурения-плавления льда производят запись на компьютер скорости бурения и прозрачности талой воды. Как только термобур проходит сквозь лед в грунт, в скважине появляется взвесь воды и грунта или ила, и прозрачность ее резко уменьшится, даже если термобур продолжает погружаться, размывая грунт.

2. При последующей обработке этих данных на компьютере сопоставляется зависимость скорости бурения с прозрачностью талой воды. Глубина, на которой произошло уменьшение прозрачности талой воды, соответствующее переходу бура изо льда в грунт, определяется как глубина расположения границы льда и грунта.

Предлагаемый способ обеспечивает получение большого объема необходимой объективной информации о строении стамух. Экономический эффект от использования предлагаемого способа состоит из экономии времени высококвалифицированных специалистов при полевых работах. Учитывая повышенный интерес к строению торосистых образований в районах добычи углеводородов на шельфах замерзающих морей, настоящее предложение можно считать актуальным.

Библиографические данные

1. Морев В.А., Морев А.В., Харитонов В.В. Способ определения структуры торосов и стамух, свойств льда и границы льда и грунта. Патент на изобретение №2153070 от 20.07.2000. Бюллетень №20.

2. Victor V. Kharitonov and Valentin A. Morev. Computer recording of hot water drilling of ice ridges and stamukhas. Proc. of the 20th Int. Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions (POAC). June 9-12, 2009, , Sweden.

Изобретение относится к ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в ледовых исследованиях, в частности в районах добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей. Технический результат заключается в повышении точности определения границы льда и грунта при бурении. В процессе теплового бурения стамух производится запись на компьютер скорости бурения и прозрачности талой воды вблизи забоя. Как только термобур проходит сквозь лед в грунт, прозрачность ее резко уменьшится. При последующей обработке этих данных на компьютере сопоставляется зависимость скорости бурения от глубины с прозрачностью талой воды. Глубина, на которой произошло уменьшение прозрачности талой воды, соответствующее переходу бура из льда в грунт, определяется как глубина расположения границы льда и грунта.

Способ определения расположения границы льда стамух и грунта, характеризующийся тем, что осуществляют тепловое водяное бурение скважин во льду с записью на компьютер или логгер скорости бурения и прозрачности талой воды вблизи забоя, при последующей обработке этих данных на компьютере сопоставляют зависимость скорости бурения с прозрачностью талой воды и глубину, на которой произошло уменьшение прозрачности талой воды, определяют как глубину расположения границы льда и грунта.