Конструкции снарядов КССК (СКБ, Москва) ССК (ВИТР), Longyear, ( США, Канада) PL (Польша)

Буровые снаряды со съемным керноприемником отличаются от обычных снарядов практически всеми своими элементами . Как уже отмечалось, в буровой снаряд КССК входит колонна специальных бурильных труб, специальная (толстостенная) колонковая труба со специальными алмазным расширителем и алмазной коронкой с увеличенной шириной матрицы, на верхнем конце колонковой трубы два спец2иальных переходника. Внутри колонковой трубы размещается собственно съемный керноприемник. Кроме того в комплект Обязательно входит специальная быстроходная лебедка, ловитель (овершот). Спуско-подъемные операции со снарядами КССК осуществляются с использованием того же инструмента, что и при бурении обычными снарядами (труборазворот РТ-1200М и полуавтоматический злеватор).

В комплектах КССК могут использоваться три варианта бурильных труб:

- СБТ=КССК-76 с муфтово-замковыми соединениями (Рис. ..);

- СБТ-КССК-76М с приварными замками (Рис. ..);

- легкосплавные трубы ТБЛ-71 (Рис. ..).

Размеры бурильных труб для КССК приведены в табл.№

Таблица №

Стальные трубы используются для бурения скважин глубиной до 2000 м., легкосплавные в комбинации со стальными для бурения до глубины 3000 м.

В других ССК, включая ССК (ВИТР), LONGYEAR, PL (Польша), применяются гладкоствольные с резьбами в теле трубы или с приварными замками тех же размеров, что и труба, соединяемые труба в трубу. Достоинства таких труб больший, чем у КССК диаметр керноприемника, меньшие гидравлические сопротивления, меньшие затраты мощности на вращение. Недостаток гладкоствольных труб – недостаточная прочность, особенно в резьбовых соединениях. Недостаточная прочность ограничивает возможные величины осевой нагрузки (наружная резьба может надвинуться на внутреннюю), Ограниченная глубина (внутренняя резьба может выдернуться из наружной под действием веса труб), меньшая прочность при бурении в неустойчивых породах, где могут быть вывалы и каверны. Такие трубы хороши для высокооборотного бурения в твердых устойчивых породах. Основные размеры гладкоствольных труб для ССК основных фирм приведены в табл, №.

Таблица №.

Ряд зарубежных фирм для увеличения прочности колонны труб применяют трубы с увеличенной толщиной стенок.

Поскольку гладкоствольные бурильные трубы не имеют прорезей для подкладных вилок, для спускоподъемных операций используются гладкозахватные ключи и гидравлический трубодержатель (Рис. ..). Обычно свинчивание и развинчивание труб осуществляется вручную или вращателем при бурении станком с подвижным вращателем. Для механизации свинчивания развинчивания гладких труб ВИТР разработал приставку к труборазвороту РТ-1200 – ПРТ (Рис. ..)

Колонковый набор – главная часть снаряда, имеет в снарядах КССК два варианта - первичный приведен на рис. .. и усовершенствованный НК-76 рис. .

. Рис.

Колонковая труба имеет стандартный наружный диаметр, но увеличенную толщину стенки. На нижнем конце колонковой навинчивается алмазный расширитель 2 и специальная алмазная коронка с увеличенной шириной торца 3. На верхнем конце колонковой навинчивается два переходника – нижний 4 для фиксирования опорного кольца 6 и верхний переходник-центратор, уступ которого служит упором для защелок 7.

Собственно керноприемник состоит из трех узлов – фиксирующий – 1, соединительный – 11 и керноприемная труба – 111. Наиболее существенные различия у снарядов ССК имеются в устройстве фиксирующего узла. Этот узел решает три задачи:

- жесткая установка керноприемника от смещения вниз, обеспечивающая зазор между нижним концом керноприемной трубы (корпуса кернорвателя 10) и внутренним уступом в алмазной коронки , равный 2 – 4 мм.

- надежного удержания керноприемника от смещения вверх в процессе бурения и легко расфиксироваться при извлечении керноприемника ловителем.. Когда наружная колонковая труба с коронкой перемещается вниз по мере разрушения породы, а керноприемная труба без вращения надвигается на керн, преодолевая сопротивления трения. Усилия, которые должен удерживать фиксатор от смещения вверх при нормальном бурении небольшие, но могут многократно возрастать при самозаклинивании керна или если бурильщик прозевает наполнение керноприемной трубы керном и продолжит бурение с полной керноприемной трубой. В большинстве конструкций ССК в том числе КССК, ССК (ВИТР), и большинство зарубежных, удержание керноприемника от смещения вверх осуществляется раздвижными подпружиненными защелками 7. Освобождение защелок происходит, когда ловитель за головку 8 тянет вверх сначала подвижную втулку 9, которая нижними торцами прорезей сдвигает (утапливает) защелки и керноприемник свободно может подниматься вверх. При самозаклинивании керна защелки с большой силой прижимаются к упору и для их освобождения, для преодоления сил трения, требуется приложить очень большое усилие, иногда соизмеримое с грузоподъемностью лебедки и прочностью подъемного троса. Для облегчения освобождения защелок в некоторых конструкциях торцы защелок делают под небольшим углом к горизонтальной плоскости, но при этом снижается надежность фиксирования керноприемника от смещения вверх во время бурения. Этого недостатка лишены конструкции фиксаторов, использующих круглые элементы – ролики (КССК НК-76) или шарики (РL Польша), показанные на рис. .. и рис. …

Спуск Бурение

Рис