Самозаклинивание керна

Самозаклинивание керна характеризуется невозможностью перемещения верхнего выбуренного фрагмента породы вертикально по отношению к колонковой трубе, а также направленном наверх относительно плоскости трещины. Прежде всего, при наступлении подобных случаев происходит нарушение структурных характеристик керна, что и приводит к ситуации самозаклинивания. Развитие подобного процесса наиболее часто происходит в твердых трещиноватых породах.

В случае, если произошло самозаклинивание керна, его износ осуществляется в несколько стадий. На первой стадии — стадии частичного заклинивания, ситуация разрешается без необходимости совершать какие-либо действия. Частичное самозаклинивание керна в колонковом снаряде самоликвидируется уже на начальном этапе своего возникновения без смены технологических параметров режима бурения. Зафиксировать наличие подобной ситуации можно по наличию на выбуренном фрагменте породы площадок притирания соприкасающихся друг с другом цилиндрических фрагментов породы. При этом такие площадки характеризуются в половину меньшим диаметром, нежели диаметр самого керна, а также небольшим износом по вертикали – его показатель почти никогда не будет свыше одного миллиметра.

В случае, если произошло полное самозаклинивание керна, процесс развивается в колонковой трубе, что требует для разрешения ситуации смены технологических параметров режима бурения. Площадка притирания в данном случае захватывает поверхность фрагмента по всему диаметру, а вертикальный износ может составлять от 2 до 4 миллиметров.

Стадия развитого самозаклинивания керна характеризуется развитием в колонковой трубе, его невозможно ликвидировать сменой параметров режима бурения. Ликвидировать самозаклинивание данной стадии можно лишь при полном разрушении и перетирании заклиненного фрагмента породы, то есть ликвидации непосредственно зоны заклинивания. Процесс дробления и истирания, происходящие в подобных условиях, обуславливают серьезные потери материала. Извлеченные фрагменты после развитого самозаклинивания характеризуются сложной формой, а износ фрагментов достигает восьми – двенадцати миллиметров.

В случае работы с породами, в которых повышен риск самозаклинивания керна, рекомендуется использовать бурение при помощи высокочастотного гидроударника (в том числе в составе ССК), а также применять промывочные жидкости со смазывающими свойствами, снижающие трение.