SU1737307A1 - Устройство дл отбора проб пород и подпочвенного газа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геохимическим методам поисков полезных ископаемых , в частности к устройствам, используемым дл  отбора проб пород и проб подпочвенного газа Цель изобретени  - совмещение в едином технологическом цикле процессов бурени , отбора проб пород и подпочвенного газа. Устройство в верхней части состоит из толстостенной шнековой штанги, сочлен ющейс  с выдвижным квадратным фильтром,внизу которого крепитс  режущий буровой инструмент В верхней части шнековой штанги имеетс  уплотни- тельна  манжета Нижн   часть устройства оборудуетс  герметизирующим направл ющим подвижным кондуктором с патрубком, на котором крепитс  друга  манжета На боковой поверхности кондуктора, а также переходника со штанг на редуктор буровой установки имеютс  отводы 1 з. п. ф-лы 1 ил сл

Description

Изобретение относитс  к геохимическим методам поисков полезных ископаемых , в частности к устройствам, используемым дл  отбора проб пород и проб подпочвенного газа.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство-пробоотборник П-4 конструкции Урусова. Это устройство работает в комплексе с ударной буровой установкой СУГП-10 и монтируетс  после подъема на поверхность бурового инструмента, когда бурением была достигнута необходима  глубина скважины. Основным узлом пробоотборника П-4  вл етс  выдвижной фильтр с отверсти ми на боковой поверхности. Выдвижной фильтр смонтирован в кожухе, размещенном в нижней части бурильной колонны. Нижн   часть выдвижного фильтра снабжена заостренным углубл ющим наконечником , который при ударе всей бурильной колонны входит в грунт В буровых штангах создаетс  вакуум насосом Камов- ского Газ из опробуемого интервала по выдвижному фильтру и штангам выходит на поверхность где отбираетс  в специальные емкости

Недостатком установки Урусова  вл етс  то, что по своим конструктивным особенност м отбор проб подпочвенного газа и бурение скважин, из которых отбираютс  пробы, представл ют собой две разновременные и технически несовмещенные операции Отбор проб подпочвенного газа осуществл етс  из заранее пробуренных скважин, тем самым отбираемые пробы разбавл ютс  атмосферным воздухом и не могут быть прив заны к заданным интервалам исследовани 

СО VI

со

о

VI

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей и повышение качества отбора проб подпочвенных газов.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство состоит из толстостенной бурильной колонны 1, в нижней части бурильной колонны крепитс  толстостенна  пола  шнекова  штанга 2, в нижней ее части полость имеет квадратное сечение, в верхней - круглое, внутри шнековой штанги по ее квадратному сечению сочлен етс  выдвижной квадратный фильтр 3 с отверсти ми 4. Внутри нижней части шнекова  штанга имеет выступы 5 вовнутрь, на которых удерживаетс  выдвижной квадратный фильтр выступами 6 кнаружи. К нижней части выдвижного квадратного фильтра крепитс  режущий бурильный инструмент 7. В верхней части шнековой штанги установлена уплотнительна  манжета 8 и уплотни- тельное кольцо 9. Шнекова  штанга крепитс  к бурильной колонне переходником 10 с внутренним отверстием.

Верхн   часть устройства оборудуетс  герметизирующим направл ющим подвижным кондуктором 11, по центру которого в верхней части монтируетс  патрубок 12, через патрубок проход т бурильные штанги. В верхней части патрубка крепитс  манжета 13 с зажимными устройствами 14. Вверху манжета зажимными устройствами крепитс  к бурильной колонне. На боковой поверхности переходника 15, соедин ющего редуктор 16 буровой установки с бурильной колонной, а также герметизирующего направл ющего подвижного кондуктора, устанавливаютс  отводы 17. причем нижн   часть устройства имеет полость шнековой штанги 18, а нижн   часть - полость 19.

Устройство работает следующим образом .

Бурильна  колонна 1 соедин етс  переходником 15с редуктором 16 буровой установки . Далее к бурильной колонне 1 крепитс  шнекова  штанга 2, внутри которой смонтирован выдвижной квадратный фильтр 3, на конце фильтра установлен режущий буровой инструмент 7. Шнекова  штанга 2 обеспечивает совмещение двух операций - беспромывочное бурение геохимических скважин в зоне верхнего геохимического зондировани  и отбор проб пород и подпочвенного газа в разбуриваемом интервале . Уплотнительна  манжета 8 способствует непопаданию атмосферного воздуха в затрубное пространство скважины в пределах исследуемого интервала. Наращиванием буровых штанг достигаетс 

необходима  глубина отбора проб пород и подпочвенного газа.

Герметизирующий направл ющий подвижный кондуктор 11 в процессе бурени 

задает направление скважины, удерживает навесу буровые штанги при спуско-подьем- ных операци х и служит дл  извлечени  атмосферного воздуха через отвод 17 из полости 19, ограниченной уплотнительной

0 манжетой 8, стенками скважины и герметизирующим направл ющим подвижным кондуктором 11. Извлечение атмосферного воздуха из полости 19 необходимо дл  предотвращени  попадани  его из полости 19 в

5 затрубное пространство скважины исследуемого интервала. В процессе отбора проб газа нет необходимости создавать вакуум в полости 19, ибо в противном случае (при наличии вакуума в полости 19) атмосферный

0 воздух будет проникать через почву в полость 19. С целью извлечени  атмосферного воздуха из полости 19 герметизирующий направл ющий подвижной кондуктор 11 углубл етс  на глубину, чтобы перекрывалс 

5 только почвенно-растительный слой.

По достижению с помощью шнековой штанги 2 требуемого интервала дл  вз ти  пробы подпочвенного газа бурение прекращаетс . На патрубке 12 герметизирующего

0 направл ющего подвижного кондуктора 11 устанавливаетс  манжета 13 с зажимным устройством 14 дл  герметизации полости 19, заключенной между уплотнительной манжетой 8, установленной в верхней части

5 шнековой штанги 2 и герметизирующим направл ющим подвижным кондуктором. К отводу 17, смонтированному на герметизирующем направл ющем подвижном кондукторе 11, присоедин етс  устройство дл 

0 извлечени  из полости 19 атмосферного воздуха.

Далее к отводу 17 переходника 15, установленного между редуктором 16 буровой установки и бурильной колонной 1, присое5 дин ем устройство дл  извлечени  атмосферного воздуха из бурильной колонны при закрытом фильтре. После этого поднимаем весь инструмент на высоту, равную длине выдвижного квадратного фильтра 3 При

0 этом выдвижной квадратный фильтр 3 открываетс  и в пространство, состо щее из выдвижного квадратного фильтра, полости буровой колонны 1, подпочвенный газ из пробуемого интервала устремл етс  через

5 выдвижной квадратный фильтр 3 в полость буровой колонны через отвод 17 переходника 15. Врем  отбора пробы подпочвенного газа продолжаетс  до выравнивани  концентрации газа во всей системе, практически это составл ет пор дка 10-15 мин.

Отбор проб пород из исследуемого интервала производитс  при подъеме шнеко- вой штанги 2 на поверхность.

По окончании отбора проб подпочвенного газа отсоедин ют манжету 13 от бу- рильной колонны 1, извлекают из скважины бурильную колонну и шнековую штангу 2,

В результате применени  предлагаемого устройства, благодар  совмещению в одном технологическом цикле процессов бурени  и отбора подпочвенного газа, значительно сокращаетс  общее врем  на бурение геохимических скважин и опробование интересующих нас интервалов, повышаетс  качество отбираемых проб газа (представительность проб). При том соблюдаетс  высока  точность прив зки отбираемых проб подпочвенного газа к интервалам опробовани , отбор проб пород и подпочвенного газа осуществл етс  в едином тех- нологическом цикле.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  отбора проб пород и подпочвенного газа, состо щее из пробоот- борника с кожухом, верхн   часть которого соединена с бурильной колонкой, нижн   часть которой выполнена в виде фильтра, отличающеес  тем, что, с целью

   расширени  технологических возможностей и повышени  представительности пробы подпочвенного газа, оно снабжено толстостенной полой шнековой штангой с расположенным в ее нижней части внутренним выступом и размещенным внутри нее выдвижным фильтром, выполненным с верхними выступами, причем внутренн   часть толстостенной шнековой штанги выполнена в виде квадратного сечени , а нижн   часть выдвижного квадратного фильтра снабжена режущим буровым инструментом, верхн   часть шнековой штанги снабжена уплотни- тельной манжетой с уплотнительными кольцами , причем верхн   часть бурильной колонны снабжена переходником с отводом .
2. 2. Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что оно снабжено установленным в верхней ее части герметизирующим направл ющим подвижным кондуктором с расположенным по его центру патрубком с бурильными штангами и манжетой с зажимным элементом, расположенным в верхней ее части, причем верхн   часть манжеты снабжена вторым зажимным элементом, а герметизирующий направл ющий подвижной кондуктор выполнен с отводом, расположенным в боковой стенке.