Отбор проб шлама

При уменьшении выхода керна снижается достоверность получаемых геологических данных о месторождении, физико-механических, химических и других данных о конкретной горной породе. Вспомогательным материалом для опробования полезных ископаемых и горных пород может быть шлам, получающийся при бурении. Собирать шлам можно в процессе колонкового бурения; при бескерновом бурении сплошным забоем; при расширении ствола скважины после ее проходки. Сбор шлама в процессе колонкового бурения скважин при прямой промывке – наименее достоверный материал, т. к. промывочная жидкость, воздействуя на стенки скважины, обогащает шлам частицами других горных пород. При этом полностью отделить шлам от жидкости очень трудно. Частицы, циркулируя вместе с жидкостью, частично оседают в шламовой трубе, частично – на поверхности в циркуляционной системе.

Бурение с призабойной обратной промывкой и бурение с продувкой воздухом в отношении достоверности материала – более надежный метод. Одновременный отбор керна и шлама с помощью снарядов, обеспечивающих обратную призабойную промывку, дает высокий выход материалов в пробу. Сбор шлама при бескерновом бурении – единственное средство получения фактического материала в процессе бурения. Так как шарошечное бурение сплошным забоем в ряде случаев более производительно, этот способ опробования рекомендуется при разведке месторождений с неравномерным распределением полезных компонентов или при избирательном истирании керна.

Для опробования может быть также использован шлам, получаемый при расширении ствола уже пройденных скважин. Это необходимо в тех случаях, когда не были получены представительные пробы в процессе бурения основного ствола, а повторное перебуривание связано с большими затратами. Для обеспечения представительности шламовых проб необходимо отбирать их при соблюдении следующих условий: 1) отсутствие потерь промывочной жидкости или воздуха в интервале взятия проб; 2) вынос всех частиц разбуриваемой горной породы независимо от их размеров и плотности; 3) отсутствие привноса материалов из других интервалов; 4) скважина должна быть полностью очищена от шлама; 5) стенки скважины в неустойчивых породах должны быть закреплены.

П

2

Ш

2

Рис. 10.1. Шламоулавливающие желоба: Рис. 10.2. Схема а – желоб с перегородками; б – желоб с ящиком- гидроциклонного ловушкой: 1 – корыто; 2 – желоб с секциями; 3– ящик шламоотделителя

Для улавливания шлама в желобе 2 (рис. 10.1, б) может быть установлен ящик-ловушка 3 недалеко от устья скважины 1 (направляющей трубы). При непрерывном сборе шлама на скважине целесообразно иметь несколько ящиков-ловушек для их замены по мере заполнения.

Гидроциклонные шламоотделители (рис. 10.2) представляют собой воронку-диффузор 3 с верхней цилиндрической частью, к которой подведена (по касательной) труба 1 со специальной насадкой. Через эту трубу в цилиндрическую часть диффузора поступает промывочная жидкость, содержащая шлам, и приобретает вращательное движение. Частицы шлама под действием центробежных сил отжимаются к стенкам диффузора, а затем под действием силы тяжести опускаются в нижнюю часть воронки. Шлам извлекается через нижнее отверстие диффузора 4. Очищенная жидкость выходит через верхнюю трубу 2 (см. также разд. 4.3.4).

В гидроциклоне с цилиндрической частью диаметром 150–175 мм и воронкой с конусностью 30–40° отделяются из глинистого раствора частицы шлама размером до 0,02 мм. Размер улавливаемых частиц регулируется изменением размеров проходного отверстия в насадке или нижнего выпускного отверстия, закрываемого специальной крышкой. Диаметр нижнего выходного отверстия должен быть меньше диаметра верхнего сливного отверстия.

Шламоулавливающие трубыоткрытого или закрытого типа используют для сбора шлама в скважине в процессе бурения (с продувкой или промывкой). В целях повышения эффективности сбора шлама можно применять многоярусные шламовые трубы.