[发明专利]一种用于气举反循环取心工艺的岩心收集方法

说明书

一种用于气举反循环取心工艺的岩心收集方法，设置岩心收集系统，将钻机排出的的三相流送入岩心收集系统分离并收集岩心，空气分离排出，剩余的泥浆以及岩渣输送至固控系统，由固控系统将泥浆过滤处理后排回钻孔内，完成泥浆循环过程。本发明的有益效果如下：1、岩心收集系统设有进渣管和缓冲罐，进渣管的变径设计及缓冲罐内部一定高度泥浆的设定，可以对高速三相流喷出时给予缓冲减速，避免岩心碰撞损坏；2、控制装置可根据钻进速度定时开启的缓冲罐阀门，在排出罐内的泥浆、岩渣的同时顺序排出岩心，给地质研究提供可靠样品；3、缓冲罐内设置气测传感器组，对检测到有危害的气体进行处理，避免排放后对钻台操作人员造成隐患。

技术领域

本发明涉及一种钻探技术，特别是一种用于气举反循环取心工艺的岩心收集方法。

背景技术

气举反循环钻进工艺是将压缩空气通过气水龙头或气盒子，经双壁主动钻杆、双壁钻杆的内管和外管之间的环状间隙从混合器处喷入内管，形成无数小气泡，气泡一面沿内管迅速上升，一面同时膨胀，由于压缩空气不断进入井液，在混合器上部形成低比重的气水混合液，而井中的液体比重大，根据连通器原理，内管的气水混合液在压差作用下向上流动，把孔底的岩芯或岩屑连续不断带出地表。气举反循环钻进工艺目前已广泛应用于水井、地热井等施工领域，其工艺技术及配套设备已发展较为成熟。但是气举反循环取心工艺作为一种新的工艺方法，目前尚处于研究阶段，相关的配套设备尚不完善。气举反循环取心工艺中进渣管上返高速的三相流包括空气、泥浆、岩渣和岩心，对于地质研究而言只需其中的岩心，空气、泥浆及岩渣需要分离剔除。由于上返的三相流速度快，传统的分离方法会不同程度地造成岩心损坏，影响后期的地质研究且依靠人工操作，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于气举反循环取心工艺的岩心收集方法，所述方法可将高速上返的三相流缓冲减速，并从上返三相流中分离岩心顺序收集，保证收集的岩心完整无损。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种用于气举反循环取心工艺的岩心收集方法，设置岩心收集系统收集岩心，将钻机排出的的三相流送入岩心收集系统分离并收集岩心，岩心收集系统设有进渣管、缓冲罐和泥浆罐，所述方法包括下述步骤：

a、输送钻机排出的三相流：进渣管连接钻机和缓冲罐，由进渣管将含有空气、泥浆及岩渣和岩心的三相流由钻机排入缓冲罐，进渣管为直径加大的变径管，三相流在进渣管减速后排出；

b、缓冲罐缓冲减速：缓冲罐内保持一定的液面高度，进入缓冲罐的三相流在液面的作用下再次缓冲减速，缓冲罐内最低液面高度H2不小于1.5m；

c、三相流在缓冲罐内处理：缓冲罐顶盖设有排气管道，缓冲罐内气体上升进入排气管道，缓冲罐底部设有缓冲罐阀门，缓冲罐阀门间隔开启，将含有泥浆及岩渣和岩心的两相流排出，缓冲罐阀门间隔开启时间T的计算公式如下：

式中：T：间隔开启时间，s；L：岩心最大长度，cm；V：钻进速度，m/h；

d、岩心分离：缓冲罐排出过程两相流中岩心顺序通过缓冲罐阀门排出，两相流经筛网过滤出的岩心进入岩心收集平台，泥浆和岩渣透过筛网进入筛网下部的泥浆罐，再由泥浆泵、泥浆泵出口管道送至固控系统。

上述用于气举反循环取心工艺的岩心收集方法，缓冲罐设有溢流管道，溢流管道的进口位于缓冲罐壁上，溢流管道的出口连通筛网上部，溢流管道的进口高度为H1，H1为2-2.5m，缓冲罐内设有缓冲罐液位传感器，缓冲罐液位传感器实时检测缓冲罐内液位高度，当缓冲罐内液位高度低于H2时缓冲罐阀门关闭；溢流管道上设有溢流管道阀门。