Способ опробования продуктивных горизонтов Советский патент 1987 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к геологии, горному делу и строительству и может быть использовано нри опробовании продуктивных горизонтов и при проведении горных выработок различного назначения с извле- чением керна в условиях вечной мерзлоты.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности опробования в условиях вечной мерзлоты.

На фиг. 1 представлена обш,ая схема опробования, план; на фиг. 2 - схема размыва прорези; на фиг. 3 - схема подсечки блока керна.

Способ опробования продуктивных горизонтов заключается в следуюн;ем. К продуктивному горизонту бурят три скважинь, расположенные на одной линии: центральную 1 и на равном расстоянии от нее - периферийные 2, 3. В центральной скважине размещают колонну 4 с керноподъ- емным устройством, которое может быть выполнено в виде любой из известных конструкций: с пуансонами, с раздвижными держателями радиального типа и т. д. В периферийных скважинах 2, 3 размещают скважинные гидромониторные агрегаты 5, 6 с гидромониторными насадками и с гидро- элеваторами. Затем с помощью гидромониторных агрегатов из скважины 2 осуществляют размыв прорезей 7, 8, а из скважины 3 - прорезей 9, 10. Прорези каждой скважины расположены под углом 90° одна к другой и под углом 45° к плоскости, в которой расположены скважины 1, 2 и 3. Необходимость соблюдения данных параметров вызвана тем, что при указанном размыве блок керна симметричен относительно центральной скважины 1. Это обеспечивает раЕиюмерность нагрузки на колонну 4 и керноподъемное устройство.

Носле размыва прорезей 7-10, пары которых пересекают друг друга и окон- туривают керновый блок с боковых сто- рон, производят подсечку указанного блока. Для этого насадки гидромониторных агрегатов 5, 6 располагают на заданном уровне и осуществляют размыв горизонтальных щелей 11, 12 в пределах поперечного сечения керна до пересечения указанных щелей. При этом для обеспечения устойчивого положения кернового блока после размыва .елей за счет выдвижения держателей блока керна до полной подсечки предварительно производят размыв сбойки между периферийными скважинами 2, 3 и центральной сква- жиной. Держатели блока керна раздвигаются в этой сбойке, колонну 4 с держателями приподнимают, и последние входят в контакт с днищем блока и удерживают его в процессе последующего размыва горизонтальных щелей 11, 12.

После полной подсечки блока керна поднимают колонну 4 вместе с закрепленным за счет держателей на этой колонне

блоком керна, который снимают с колонны на поверхности.

В дальнейщем операции по размыву щеле- видных прорезей, подсечке кернового блока и его извлечении на поверхность повторяют по мере углубления горных работ.

В зависимости от горно-геологических условий, а также от технологических параметров оборудования размыв прорезей 7-10 могут осуществлять как в восходящем, так и в нисходящем порядке. Так, например, при опережающем размыве прорезей 7, 8 из скважины 2 в нисходящем порядке размыв прорезей 9, 10 из скважины 3 можно осуществлять в восходящем порядке для перепуска горной массы из размываемых прорезей 9, 10 в гидроэлеватор скважинного агрегата 5, расположенного в скважине 2.

В том случае, если породы представлены мелкодисперсными фракциями, например глинистыми, целесообразней осуществлять размыв прорезей в восходящем порядке с затоплением всего сечения проводимой выработки и с транспортированием указанных фракций по методу прямой промывки с размывом пород с помощью газожидкостной струи. При наличии крупных фракций в размываемых нородах целесообразней осуществлять размыв прорезей в нисходящем порядке с гидротранспортом пульпы с по- .мощью гидроэлеваторов скважинных гидромониторных агрегатов.

С целью осуществления гидротранспорта размытого материала с помощью только одного гидроэлеватора необходимо обеспечить опережение размыва прорезей по глубине из одной периферийной скважины над размывом прорезей из другой периферийной скважины.

В ряде случаев, например при достаточно устойчивых мерзлых породах, целесообразно осу1дествлять размыв прорезей сразу на высоту нескольких блоков керна, а затем осуществлять последовательную подсечку блоков сверху вниз с подъемов подсеченных блоков на поверхность.

Формула изобретения

1. Способ опробования продуктивных горизонтов, включающий бурение центральной скважины с размещением в ней керноподъ- емного механизма, оконтуривание блока керна, его подсечку и подъем на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности опробования в условиях вечной мерзлоты, на равном расстоянии от центральной скважины и на одной линии с ней бурят две периферийные скважины и размещают в них гидромониторные агрегаты, оконтуривание блока керна осуществляют путем гидроразмыва из каждой периферийной двух вертикальных и расположенных

под углом 90° одна к другой и под углом 45° к плоскости, в которой расположены центральная и периферийная скважины, щеле- видных прорезей, при этом прорези из одной .периферийной скважины размывают до пересечения с соответствующими прорезями из другой периферийной скважины, а подсечку блока осуществляют путем размыва встречно-направленных горизонтальных щеривания размывают на высоту по меньшей мере двух блоков керна.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что размыв щелевидных прорезей из одной скважины осуществляют с опережением по глубине над размывом прорезей из другой периферийной скважины.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что прорези размывают в нисходящем

лей из периферийных скважин с предва-,

рительной сбойкой последних с центральной порядке.

скважиной.5. Способ по п. 1, отличающийся тем,

2. Способ по п. 1, отличающийсячто прорези размывают в восходящем потем, что щелевидные прорези для оконту-рядке.

ривания размывают на высоту по меньшей мере двух блоков керна.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что размыв щелевидных прорезей из одной скважины осуществляют с опережением по глубине над размывом прорезей из другой периферийной скважины.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что прорези размывают в нисходящем

,

порядке.

Изобретение относится к горному делу, геологии и строительству. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности опробования в условиях вечной мерзлоты. Способ включает бурение центральной скважины (С), в который размешают колонну 4 с керноподъемным механизмом, и периферийных С 2 и 3. В последних размешают гидромониторные агрегаты 5, 6, посредством которых производят окон- туривание блока керна путем гидроразмыва на каждой С 2, 3 ш.елевидных прорезей 7, 8 и 9, 10. Прорези каждой С расположены под углом 90° одна к другой и под углом 45° к плоскости, в которой расположены С 1-3. Это обеспечивает равномерность нагрузки на колонну 4 с керноподъемным механизмом. Затем путем размыва встречно-направленных горизонтальных щелей из С 2, 3 с предварительной сбойкой последние с С 1 осуществляют подсечку блока. После полной подсечки блока керна колонну 4 с блоком керна поднимают. В зависимости от горно-геологических условий размыв прорезей может осуществляться как в восходящем, так и в нисходящем порядке. 4 3. п. ф-лы, 3 ил. (О (Л со 4 О Oi со 10 фиг.}

фиг. 2

Фиг,3