ГОСТ Р ИСО 22475-1-2017. Национальный стандарт Российской Федерации. Геотехнические исследования и испытания. Методы отбора проб и измерения подземных вод. Часть 1. Технические принципы для выполнения

7.3 Отбор проб бурением

 

7.3.1 Общие положения

7.3.1.1 Методы бурения и оборудование следует выбирать в зависимости от требуемой категории отбора проб (см. таблицу 5), геологических и гидрологических условий.

7.3.1.2 Промывочную жидкость следует выбирать так, чтобы удовлетворять требованиям исследования, и при необходимости в промывочную жидкость вводятся соответствующие добавки. При выборе состава промывочной среды должны быть приняты во внимание гидрогеологические требования.

7.3.1.3 В рыхлых скальных породах должна быть использована только двойная колонковая труба.

7.3.1.4 Для эффективного бурения тип бурового инструмента должен быть подобран в зависимости от типа скальной породы (см. таблицу C.16).

7.3.1.5 Может потребоваться цементирование для стабилизации ствола скважины или при отборе пробы, когда должна быть пройдена зона разрушенной скальной породы.

7.3.1.6 Ориентация и наклон ствола скважины должны быть заданы с учетом максимального допустимого отклонения и ожидаемых целей исследования и грунтовых условий.

7.3.2 Отбор проб вращательным колонковым сухим бурением

7.3.2.1 При отборе проб вращательным колонковым сухим бурением система труб, оснащенная буровой коронкой на ее нижнем конце, вращается и подается в скальный массив бурильной установкой через бурильную колонну. Это позволяет получить керн в пределах системы труб. Инструментом отбора пробы может быть одна труба с диаметром от 70 до 200 мм. Этот технический прием отбора пробы применяют для извлечения керна в мягких, подверженных эрозии и восприимчивых к воде скальных породах. Он в меньшей степени подходит для скальных пород, имеющих твердость от средней до высокой.

7.3.2.2 Во избежание перегрева буровой коронки длина рейса не должна превышать 0,5 м.

7.3.2.3 Отбор кернов вращательным сухим бурением относится к методу отбора пробы категории B (см. таблицу 5).

7.3.3 Отбор проб вращательным колонковым бурением

7.3.3.1 При отборе проб вращательным колонковым бурением система труб, оснащенная буровой коронкой на ее нижнем конце, вращается и подается в массив скальной породы буровой установкой через бурильную колонну. Это действие дает керновую пробу в пределах системы труб. Пробоотборником, то есть отборником керна, может быть одинарная труба или тройная труба диаметром от 70 до 200 мм. Промывочный раствор используют нормально, без дополнительных условий.

7.3.3.2 Однотрубный отборник керна состоит из приемника керна с буровой коронкой на нижнем конце приемника и головки колонковой трубы. К верхнему концу этой головки прикрепляют буровые штанги. Кернорватель может быть установлен между буровой коронкой и приемником керна или непосредственно в пределах буровой коронки. Промывочный раствор проходит между внутренней стороной приемника керна и извлеченным керном скальной породы, непрерывно омывая по длине извлеченную пробу.

7.3.3.3 Двухтрубный отборник керна состоит из двух концентрических труб и несущего приспособления в головке колонковой трубы, которое позволяет внутренней трубе оставаться неподвижной, в то время как наружная труба вращается бурильной колонной. Грунтонос обычно устанавливают после буровой коронки в керноприемнике или непосредственно внутри буровой коронки. Промывочный раствор проходит через кольцевой канал между внутренней и внешней трубами, предохраняя таким образом извлеченную пробу от размывания буровым раствором.

7.3.3.4 Трехтрубный отборник керна сходен по конструкции с двухтрубным отборником, но оснащается дополнительной третьей трубой в пределах внутренней трубы.

7.3.3.5 И двухтрубный, и трехтрубный керноприемники могут быть оснащены удлинителями к их внутренним трубам, которые проходят через буровую коронку, для использования в очень мягких породах.

7.3.3.6 Пробы могут быть получены этим методом в виде кернов/выбуренной породы. Однотрубный керноприемник обеспечивает только извлечение керна в твердых породах, тогда как двухтрубный и трехтрубный керноприемники могут быть использованы во всех скальных формациях. Все типы керноприемников могут быть оснащены пластмассовыми вкладышами в пределах внутренней трубы, чтобы помогать извлечению керна и предохранять извлеченный керн.

7.3.3.7 Отбор проб вращательным колонковым бурением либо с однотрубным, либо с двухтрубным керноприемником, как правило, относят к методу отбора пробы категории B. Метод отбора проб с использованием трехтрубного керноприемника, как правило, относят к категории A (см. таблицу 5).

7.3.4 Отбор проб канатным колонковым бурением

7.3.4.1 При отборе проб канатным колонковым бурением двухтрубный или трехтрубный отборник керна с буровой коронкой, прикрепленной к нижнему концу, вращается и подается в скальную породу, которую надо бурить буровой установкой через буровые штанги с канатом для подъема керна. Тем самым создается колонна породы в пределах внутренней трубы керноотборника. Диапазон диаметров скважин составляет от 70 до 180 мм. Когда буровой рейс завершается, внутреннюю трубу, содержащую колонку керна, извлекают через буровые штанги с помощью каната и лебедки. Буровая коронка, наружная труба и буровые штанги остаются в стволе скважины во время этого процесса.

7.3.4.2 Отбор проб канатным колонковым бурением относят к методам отбора проб категории A.

7.3.5 Отбор проб разрушенной породы вращательным бурением без обсадки ствола скважины

При отборе проб вращательным бурением без обсадки ствола скважины шарошечное, лопастное или штыревое долото вращается и разрушает скальную породу с образованием шлама. Обломки разрушенной породы поднимаются на поверхность со скоростью промывочной жидкости и отбираются на устье ствола скважины. Диаметры скважин могут быть от 70 до 311 мм. Керн при таком методе бурения не получают. Получают только разрушенную породу с нарушенной структурой, поэтому эту категорию отбора пробы относят к категории C.