1. Введение
1.1. Задачи, объемы и сроки проведения буровых работ
Разведка производится бурением геологоразведочных скважин в количестве 12 штук, средней глубиной 300 метров. Объем буровых работ
составляет 3505 погонных метров.
Геологической задачей буровых работ является предварительная разведка участка «Йоа – Березитовый», находящегося в северо-восточной
части Таймырского полуострова. Бурение производится по отдельным линиям на россыпепроявлениях золота с целью оценки запасов.
Буровые работы планируется производить в зимний период (сентябрь – май) в течение двух лет.
Начало работ — октябрь 2000 г.
Окончание работ — декабрь 2002 г.
1.2. Географо-экономическая характеристика района работ
Территория проектируемых работ расположена в северо-восточной части Таймырского полуострова в Ленивенско-Челюскинской структурной
фациальной зоне. Рельеф площади характеризуется грядово-увалистыми поверхностями на выходах коренных пород палеозойско-протерозойских
пород и прилегающих к ним плоской морской аккумулятивной равнины, изрезанной речной и ложковой сетью. Абсолютные высотные отметки
варьируются от 335 м (г. Аструна) до 10 м, относительные превышения над днищами долин — 100 – 170 м.
Климат района — морской арктический, с 10 ноября по 30 января стоит полярная ночь, а с 13 мая по 6 августа солнце не заходит — длится
полярный день. Средняя температура самого холодного месяца января составляет -34 0С, хотя в некоторые дни морозы могут достигать -55 0С.
Снежная пурга случается редко, не чаще двух раз в месяц. Летний период небольшой, он длится со второй половины июня до середины августа.
Средняя температура лета составляет +8 0С, но в отдельные дни может доходить и до +30 0С.
Растительный мир беден и представлен в основном мхами и лишайниками. Важнейшими представителями полярной фауны являются дикий
северный олень, полярные волки.
Гидрогеологическая сеть территории принадлежит бассейнам рек Серебрянки и Кунар. Все реки вскрываются в середине июня, ледостав
происходит в конце сентября. Зимой реки полностью промерзают.
Гидрогеологические условия площади рудопроявления практически не изучены. В процессе поисковых работ проводились лишь простые
гидрогеологические работы, включающие ежемесячные замеры уровня грунтовых вод, в скважинах положение которого относительно дневной
поверхности варьируются от 15 до 30 м.
Единственным жилым населённым пунктом района является поселок Челюскин с пограничной заставой и аэродромной службой. Аэродром
способен принимать самолеты АН-26, АН-2, а летом и вертолеты. Материально-техническое обеспечение поселка осуществляется, в основном,
летней навигацией по Севморпути.
Экономически район практически не освоен (населенные пункты и дороги отсутствуют, для транспортировки груза и персонала используется
авиация), но в последние годы намечаются перспективы его развития в связи с обнаружением месторождений золота, редких металлов, редких
камней.
1.3. Геолого-технические условия бурения
Площадь участка составляет 195 кв. км. В его геологическом строении принимают участие метаморфизованные вулканогенные породы
основного состава (модинская толща, нижняя подтолща — PR md1), метаморфизиванные вулканогенные породы кислого состава (модинская толща,
верхняя подтолща — PRmd2), согласные со структурами отдельные интрузивные тела метагаббро (северобыррангский комплекс — vPRsb) и
четвертичные отложения.
В структурном отношении участок представляет собой сложную складчатую систему. Породы испытали интенсивное смятие с образованием
линейных и изоклинальных складок северо-восточного простирания с разрывными нарушениями различных направлений, часто осложняющих
геологические границы. Падение слоистости пород на северо-запад и юго-восток под углом 40 – 70о. На участке развиты многочисленные
складчатые кварцево-жильные зоны общего северо-восточного простирания, представляющие собой серию сближенных, часто будинированных жил,
местами соединяющихся между собой многочисленными прожилками с образованием так называемых линейных штокверков. Преобладающая
мощность жил в таких штокверках 0,2 – 0,8 м. Кроме того, часто прослеживаются отдельные кварцевые жилы либо скопления отдельных жил без
признаков соединения между собой зонами прожилкования. Мощность таких жил колеблется от 0,5 м до 4 м. Кварц обычно брекчирован, редко с
тонкой вкрапленностью пирита.
Ближе к западной части участка, в междуречье правых притоков р. Серебрянки и левых притоков р. Кунар, наряду с кварцево-жильными зонами
и жилами кварца широко развиты линейные поля и зоны лиственитов, сформировавшихся в результате гидротермально-метасоматической
проработки метаморфизованных вулканогенных пород основного состава. Аналогичное линейное поле лиственитов находится на востоке участка
вдоль разрывного нарушения северо-восточного простирания. Ширина его от 250 м до 900 м.
Листвениты представляют собой зернисто-сланцевую породу карбонат кварцевого состава, желто-зеленоватого цвета, часто с сульфидной
минерализацией (пирит, халькопирит, борнит). Среди лиственитов часто наблюдаются реликты измененных в различной степени метабазитов
субстрата, в которых также отчетливо прослеживается сульфидная минерализация.
При проведении ГГС-50 с общими поисками на Челюскинской площади по основному проекту в поисково-съемочных маршрутах было проведено
точечное и штуфное опробование ряда объектов потенциально перспективных на рудное золото. По результатам спектрозолотохимического анализа
из лиственитов, линейных кварцевожильно-прожилковых штокверков и жил кварца содержание рудного золота в них составляет от 0,2 г/т до 50 г/т
(граф. П.1.3).
В результате поисков россыпного золота на Челюскинской площади Северного Таймыра в 1985 – 1988 гг. были выявлены погребенные
палеороссыпи юрского возраста (Кунарская, Серебрянская), оконтуривающие выделенный поисковый участок "Кунар – Серебрянка" с севера, а с
востока выявлена четвертичная аллювиальная россыпь р. Ханневича.
При проведении комплексной аэрогеофизической съемки геофизической службой ГГП ЦАГРЭ в пределах поискового участка "Кунар –
Серебрянка" выделены две крупные комплексные аномалии, интерпретируемые как высокоперспективные в отношении золотого оруденения.
Местоположение участка "Канар – Серебрянка" на водоразделе верхних течений рек Кунар, Ханневича и правых притоков р. Серебрянка,
оконтуривание его золотоносными россыпями, широкое развитие линейных полей и зон лиственитов, кварцевожильно-прожилковых линейных
штокверков и кварцевых жил, наличие пунктов золоторудной минерализации, результаты комплексной аэрогеофизической съемки (Комплексная
аэрогеофизическая съемка…, 1997) позволяют утверждать о высокой степени перспективности участка на выявление в его границах значимого
золоторудного объекта.
2. Выбор конструкции скважин и способа бурения
2.1. Обоснование выбора конструкции скважин
Геологический разрез представлен осадочными, метаморфическими породами. В данном разрезе имеются два участка с осложненными
зонами. Первый участок находится на интервале от 0 до 30 метров, на данном участке происходит растепление, обрушение стенок скважины. На
интервале от 80 до 90 метров находятся кварцево-жильные образования и березиты с повышенной трещиноватостью, на этом участке происходит
поглощение промывочной жидкости.
Общую глубину скважины берём равной 300 метров, так как полезное ископаемое (кварцево-жильные образования и листвениты) залегает на
глубине 260 – 285 метров. К этой глубине добавляем еще 15 метров — для достоверности подсечения подошвы и возможности исследования пласта
геофизическими приборами.
Для конструкции данной скважины наиболее рационально выбрать 3 ступени (как минимально возможное число для исследуемого
геологического разреза). Конечная ступень скважины будет в интервале 30 – 300 метров, диаметром 59 мм, так как на этом интервале находится
осложненная зона. Вторая ступень будет находиться в интервале от 3 до 30 метров, диаметр второй ступени возьмем на размер больше, чем
диаметр предыдущей ступени, равный 76 мм. На глубине от 0 до 3 м будет находиться первая ступень диаметром 93 мм.
В соответствии с данной конструкцией скважины потребуется две колонны обсадных труб. Использовать будем обсадные трубы ниппельного
соединения. Первая колонна (направляющая) на глубине от 0 до 3 м диаметром 89 мм. Вторая колонна предназначена для закрепления
неустойчивых стенок скважины на интервале от 3 до 30 м. Диаметр второй обсадной колонны 73 мм. Башмаки обсадных колон для герметизации
зазора между стенкам скважин и обсадными трубами следует зотампонировать цементным раствором, а сверху на трубы установить пеньковые
сальники.
2.2. Обоснование выбора способа бурения
В данном геологическом разрезе целесообразнее использовать вращательный способ бурения. Это обусловлено тем, что этот способ
наиболее эффективен при бурении неклинящихся хрупких пород I – XII категории по буримости при горизонтальном залегании рудных тел, что
соответствует данному разрезу. Также вращательный способ применяют и при бурении разрезов с небольшими по мощности слоями трещиноватых
пород, в которых использовать ударно-вращательный способ вследствие вывалов кусков пород под воздействием ударных импульсов невозможно.
Так как данная сеть скважин предполагает поиск и предварительную разведку, то требуется взять керн по всей глубине скважины, поэтому
следует применять колонковый способ бурения. Достоинствами колонкового способа являются возможность извлекать образцы горных пород,
бурить скважины с относительно небольшим искривлением, бурить скважины на значительную глубину с относительно невысоким расходом энергии.
Так как мы имеем сложный геологический разрез, применяем комбинированный способ бурения (твердосплавный и алмазный).
Твердосплавный способ следует применять на интервале 0 – 30 м. Этот интервал представлен мягкими, рыхлыми породами, для бурения которых
более эффективно использовать твердосплавные коронки, так как алмазные коронки имеют малый выход режущей кромки алмаза, что резко
уменьшает механическую скорость бурения в рыхлых и мягких породах. В отличие от алмазных коронок, твердосплавные коронки имеют больший
выход резца, что позволяет ему глубже внедряться в породу. Наиболее целесообразно использовать твердосплавные коронки типа СМ4 и СМ5 как
наиболее подходящие для бурения в данных условиях. Диаметры коронок выбираем 93 мм для первой ступени и 76 мм — для второй ступени.
На интервале 30 – 300 м следует использовать алмазные коронки как более производительные для бурения вмещающих пород этого участка.
Алмазные коронки за счет высокой износостойкости позволят существенно повысить параметры технологических режимов бурения, повысить
механическую скорость бурения и длину рейса. Для представленных пород подходят алмазные коронки типа А4ДП, предназначенные для бурения
абразивных, среднезернистых пород VIII – IX категории по буримости.
3. Выбор бурового снаряда, оборудования и инструментов для ликвидации аварий
3.1. Обоснование выбора бурового снаряда
Породы, слагающие разрез, в основном устойчивые, однородные, поэтому бурение скважин будем осуществлять с помощью одинарного
колонкового снаряда высокооборотного алмазного бурения. Эти снаряды отличаются простотой конструкции и использованием любых промывочных
жидкостей. Они позволяют повышать механическую скорость бурения при высоком качестве опробования.
Верхний интервал представлен дроблеными и трещиноватыми породами, их следует перебуривать одинарным колонковым снарядом
твердосплавного бурения при невысоких скоростях вращения снаряда.
Забойный снаряд алмазного бурения состоит из расширителя секторного типа РСА-59 с кернорвательным кольцом, колонковой трубы
диаметром 57 мм, переходника-центратора П-1, отсоединительного переходника с бронзовым кольцом и забойного амортизатора ЗА-7.
Бурильная колонна должна соответствовать выбранной конструкции скважины диаметром 59 мм. Для высокооборотного бурения скважин
диаметром 59 мм рекомендуется использовать легкосплавную бурильную колонну ниппельного соединения ЛБТН-54 с длиной бурильных труб 4400
мм. Достоинствами легкосплавных труб ниппельного соединения являются малый коэффициент трения при вращении, малая вибрация снаряда,
малая энергоёмкость.
Для подачи промывочной жидкости в бурильную колонну выбираем сальник типа СА.
Предусматривается следующая контрольно-измерительная аппаратура для предупреждения аварий: детектор износа труб ДИТ, толщномер Т-1,
дефектоскоп, прибор ОМ-40, прибор предупредительной сигнализации. Для измерения расхода промывочной жидкости в процессе бурения —
электромагнитный расходомер ЭМР-2.
3.2. Выбор оборудования и инструментов для ликвидации аварий
Наиболее характерными и часто встречающимися авариями при бурении являются: обрыв и прихват снаряда, прижег коронки.
Выбор аварийного инструмента производится исходя из опыта выполнения подобных ликвидационных работ.
1. Метчики ловильные Д-57.
2. Колокола ловильные А-76.
3. Гидравлический труборез труболовка ТТ-59.
4. Метчик коронка МК-59.
5. Магнитная ловушка МЛ-59.
6. Вибратор забойный ВЗ-2.
7. Домкрат гидравлическийДГ-40.
8. Ударные бабы весом 150 и 160 кг.
Большую роль в успешной ликвидации аварии играет быстрота при проведении ликвидационных работ.
4. Технология бурения
4.1. Выбор очистных агентов
В верхнем интервале от 0 до 30 м. Неустойчивая горная порода IV – VI категории по буримости. Вследствие того, что бурение происходит в
условиях вечной мерзлоты, для предотвращения растепления и обрушивания стенок скважины бурение производим без жидкостей.
В интервале от 30 до 300 метров разрез представлен крепкими породами VII – IX категории по буримости. Так как в этом интервале мы
используем высокооборотное алмазное бурение, то целесообразней использовать эмульсионные растворы. Эмульсионные растворы снижают
вибрацию бурового снаряда, трение, износ бурильных труб и обладают высокой несущей способностью.
В качестве контрольно-измерительных приборов для определения качества эмульсионных растворов применяются специальные колбы для
определения содержания масла в эмульсии и для определения концентрации эмульсии.
Количество промывочной жидкости при колонковом бурении рассчитывают по формуле:
VP = KCVPL м3;
Где:
VP = (7.4 - 6.3) Д2 — расход бурового раствора на 1 метр скважины, диаметром Д;
L — общий метраж скважины с применением данного раствора;
КС — коэффициент сложности по группам, принимаем КС = 2;
VP = 2*5*592*300 = 10443000 м3.
4.2. Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения
Забурку скважины на интервале 0 – 30 м следует осуществлять шарошечным долотом. Далее, на интервале 3 – 30 м бурение производят
коронкой СМ5 диаметром 76 мм. Осевую нагрузку на коронку определяют по формуле:
C = mP, Н
Где:
m — число резцов в коронке, для коронки СМ5 диаметра 76 мм — m = 16;
Р — удельная нагрузка на резец, принимаем 1.0 кН;
С = 6*1.0 = 6.0 кН.
Частота вращения коронки рассчитывается по формуле:
n = 38.2 u0 /(D1 - D2) об/мин.
Где:
u 0 — окружная скорость коронки, принимаем 0,8 м/с;
D1 и D2 — наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, для коронки СМ5 76 мм — D1 = 76 мм, D2 = 59 мм = 0.059 м;
n = 38.2*0,8/(0,076 + 0,059) = 226 об/мин.
Расход промывочной жидкости определяется по формуле:
Q = gD1 л/мин;
Где:
g — удельный расход жидкости на один сантиметр диаметра коронки, принимаем 12 л/мин для VI категории по буримости;
Q =12*7.6 = 91,2 л/мин.
В интервале от 30 до 300 метров породы абразивные, монолитные VII – IX категории по буримости. По таким породам эффективна алмазная
коронка А4ДП диаметром 59 мм.
Осевую нагрузку на коронку рассчитывают по формуле:
С = pS, H;
Где:
p — удельная нагрузка на 1 см2 торца коронки;
S — площадь торца коронки.
Удельную нагрузку по монолитным породам рекомендуется принимать 1 кН/см2.
Площадь торца коронки составит:
S = D2H/4 - D2B/4 см2;
D1 = 5.9 cm, D2 = 4.2 cm;
S = 3.14(5.92 - 4.22)/4 = 13 cm2;
C = 1.0*13 = 13 kH.
Частота вращения коронки рассчитывается по формуле:
n = 38.2 ?0 /(D1 - D2) об/мин.
Где:
u0 — окружная скорость коронки, м/с;
D1 и D2 — наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, для коронки СМ5 76 мм — D1 = 59 мм, D2 = 42 мм = 0.042 м.
Окружную скорость по этим породам следует принимать согласно рекомендациям ВИТР 4 – 4.5 м/с. Для высокоскоростного бурения
принимаем максимальное значение 4.5 м/с.
n = 38.2*4,5/(0,059 + 0,042) = 1562,7 об/мин.
Расход промывочной жидкости можно рассчитать по формуле:
Q = (D2 - d2) uл/4, об/мин;
Где:
D , d — диаметр коронки и бурильных труб, м.
uл — скорость восходящего потока промывочной жидкости м/с. рекомендуется 0,35 – 0,6. При бурении абразивных пород с промывкой
скважины промывочной жидкостью малой вязкости скорость восходящего потока принимают по максимуму 0,6 м/с. Тогда:
Q = 3,14(0,0592 - 0,0542)0,6/4 = 26 л/мин.
Для бурения скважин диаметром 59 мм по абразивным породам ВИТР рекомендует принимать 25 –35 л/мин.
На интервале 80 – 87 м разрез представлен породами повышенной трещиноватости IX категории по буримости. На этом интервале идет
интенсивное поглощение промывочной жидкости. Для бурения используем одинарный колонковый снаряд с алмазной коронкой А4ДП диаметром 59
мм.
Осевую нагрузку рассчитываем по формуле:
С = pS, H;
Р = 0,9 кН/см2, S = 13см2;
С = 0,9*13 = 11,7 кН.
Частоту вращения по абразивным трещиноватым породам понижают в зависимости от степени трещиноватости (для сильно трещиноватых — до
180 – 200 об/мин). Вследствие того, что породы устойчивые, принимаем на этом интервале частоту вращения 600 об/мин.
Расход промывочной жидкости можно рассчитать по формуле:
Q = (D2 - d2)uл/4, об/мин;
Где:
D , d — диаметр коронки и бурильных труб, м;
uл — скорость восходящего потока промывочной жидкости;
Q = 3.14(0.0592 - 0.0542)*0.75/4 = 33 л/мин.
По рекомендации ВИТР принимаем Q = 40 л/мин.
5. Тампонирование скважин
В геологическом разрезе имеется зона осложнений на интервале 80 – 87 м. В этой зоне залегают трещиноватые кварцево-жильные
образования. На этом интервале возможно поглощение промывочной жидкости. Величина раскрытия трещин = 3мм, интенсивность поглощения
частичное, подземные воды отсутствуют. При тампонировании данного интервала можно использовать цементные растворы и их разновидности:
глинистые и полимерные пасты, синтетические смолы. Задачей тампонирования является кольматация трещин на данном интервале разреза. В
связи с величиной раскрытия трещин = 3 мм и с экономической точки зрения целесообразней всего использовать глинисто-цементную смесь в
качестве опилки как наиболее доступную и дешёвую.
Рассчитываем объем тампонажной смеси, требуемой для кольматации зоны осложнения по формуле:
VP = K[D2 (N + h0 + h1)/4] м3;
Где:
К — коэффициент, зависящий от радиуса проникновения смеси (1 – 5), проектом предусматривается К = 2;
D — диаметр скважины, м;
N — мощность трещиноватой зоны, N = 7м;
h0, h1 — мощность заполнения раствором выше и ниже мощности трещиноватости пласта, h0 = h1 = 3 м;
VP =2[3,14*0,0592 (7 + 3 + 3)/4] = 0,087 м3;
Состав сухой смеси: глины — 60%, цемента — 20%, опилок — 10%, воды — 10%.
Количество сухой смеси для приготовления тампонажного раствора определяем по формуле:
Gcc = VP /[ (ai/pi) + m (bi/pi)] т;
Где:
VP — объем тампонажной смеси;
(ai/pi) — отношение массовых долей к плотности компонентов в сухой смеси;
(bi/pi) — отношение массовых долей компонентов жидкости к их плотности;
m — водоцементное отношение;
Gcc = 0,174/[(0,6/3,15)+(0,2/1,6)+(0,1/0,04)+0,6(0,1/1)] = 0,06 т.
Исходя из этого количество цемента равно:
Gц = 0,06*20/100 = 0,012 т;
Количество глины равно:
Gг = 0,6*0,06 = 0,036 т;
Количество опилок равно:
Gо = 0,06*0,1= 0,06 т;
Количество воды равно:
GВ = 0,06*0,01 = 0,06 т.
Плотность тампонажного раствора находим по формуле:
p = (Gcc + GB)/Vp т/м2;
Для тампонирования трещиноватых зон, залегающих на глубине 150 – 200 м, тампонировании однорастворочными смесями, можно применять
способ тампонирования с помощью пакеров. СКБ ВПО «Союзгеотехника» для тампонирования скважин диаметром 59 мм разработало комплект
тампонажного инструмента ТУ-7, состоящего из герметизатора, пакеров и смесителя. Для тампонирования данной зоны требуется только два пакера
опускаемых на бурильных трубах. Два пакера на бурильных трубах устанавливают на заданной глубине выше и ниже трещиноватой зоны. Затем через
бурильную колонну прокачивают тампонажную смесь под давлением, тампонажная смесь проникает в трещины. Для тампонирования зоны
закачивают рассчитанный объем тампонажной смеси.
Для проведения исследований в зоне осложнений требуется контрольно-измерительная аппаратура. Для измерения диаметров скважин
используют каверномер КМ-38, его опускают в скважину на каротажном кабеле. Глубину залегания, число и мощность проницаемых зон,
интенсивность поглощения промывочной жидкости измеряют расходомером ДАУ-3М. Уровень воды в скважине замеряется хлопушей. Для
определения гранулометрического и минерального состава используют боковые пробоотборники БП. Для определения параметров тампонажной
смеси предусмотрены следующие приборы: конус «АзННИ», прибор ВИКА, имитатор для определения закупоривающей способности и прибор
Микаэлиса.
6. Выбор оборудования и контрольно-измерительных приборов «КИП»
6.1. Обоснование выбора бурового оборудования и КИП
Площадь проектируемых работ располагается в зоне экстремальных географических и климатических условий. Бурение производится в зимний
период в течение двух лет. Рельеф местности спокойный, проектом предусмотрено высокооборотное алмазное бурение, поэтому используем
высокооборотные буровые установки типа УКБ-4П. Достоинства УКБ-4П: малые затраты времени на монтажно-установочные работы, более
благоприятные условия для рабочих.
Техническая характеристика установки:
Установка представляет собой комплекс бурового и электрического оборудования, сведенный в один технологический блок, перевозимый без
разборки. Установка предназначена для бурения вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин алмазными и твердосплавными
коронками, с отбором керна колонковыми снарядами и снарядами ССК.
В качестве привода предусмотрено использовать электродвигатели. Электроэнергия вырабатывается дизелем Д37Е-С2 с воздушным
охлаждением и запуском от пускового двигателя.
В состав бурового оборудования установки входят: грязевый насос НБ3 120/40, труборазворот РЕ-1200, элеватор М3-50-80. В соответствии с
уже выбранными размерами бурильных, колонковых и обсадных труб выбираем вспомогательный инструмент: ключи корончатые типа КК, ключи
шарнирные трубчатые типа КШ, служащие для свинчивания и развинчивания бурильных труб и забойных снарядов. Вспомогательный инструмент для
осуществления спускоподъемных операций: подкладные вилки, разъемные хомуты, вертлюг-амортизатор.
Выбор талевой системы.
Выбор талевой системы начинают с выбора каната. Разрывное усилие каната определяют по формуле:
P1 = mIPЛ, Н;
Где:
mI = 3 – 3.5 — запас прочности;
РЛ — грузоподъемность лебедки;
P1 = 3,5*32 = 112 кН.
Таким образом, по ГОСТу3077-69 выбираем канат 15,0-Г-1-СС-Л-Н-170.
Где:
15,0 — диаметр каната, Г — грузовой, 1 — марка проволоки; оцинкован по группе СС; Л — левой крестовой свивки; Н — нераскручивающийся с
разрывным усилием маркировочной группы по временному сопротивлению разрыву 1700 мПа.
Минимальное количество роликов в талевом блоке определяют из выражения:
k Q /2 PЛ;
k 20/2*32 = 0,3 принимаем к = 1;
в кронблоке к1 = к+1 = 1+1 = 2.
КИП для контроля параметров режимов бурения установки УКБ-4П: применяют те приборы, которые установлены на станке и насосе
(дрилометры, манометры, электроприборы).
6.2. Обоснование выбора для приготовления промывочных жидкостей
В качестве промывочных жидкостей используется эмульсионный раствор на основе сульфатных мыл. Приготавливают раствор в эмульгаторе,
непосредственно на буровой. Воду получают путем таяния снега.
Расход промывочной жидкости на буровую установку в сутки рассчитываем по формуле:
Q = [(Y1 + Y2 + Y3)nC]/mC m3/ сут;
Где:
Y1 — объем скважины;
Y2 — объем резервуаров и отстойноков 2 – 5 м3;
Y3 — потеря промывочной жидкости, зависит от трещиноватости горной породы, в среднем Y3 = (2 – 5) Y1;
nC — число одновременно бурящихся скважин;
mC — время использования промывочной жидкости;
Y1 = D2 L/4 m3;
Где:
D — диаметр скважины;
L — глубина скважины;
Y1 = 3,14*0,0592*300/4 = 0,82 м3;
Y3 = 4*0,82 = 3,28;
Q = (0,82+3+3,28)2/2=7,1 м3/сут.
6.3. Обоснование выбора средств очистки промывочной жидкости от шлама
Для очистки промывочной жидкости от шлама применяют гидроциклонные установки, состоящие из гидроциклона и насоса с электроприводом.
Гидроциклонные установки принудительно очищают структурированные промывочные жидкости.
6.4. Выбор бурового здания
Буровое здание установки УКБ-4П представляет собой объемную металлоконструкцию, обшитую алюминиевыми панелями с
теплоизоляционной прослойкой. Тип здания — ПБЗ-4, размеры — 7500х3160х2500. В светлое время суток освещение естественное, а в ночное —
искусственное электрическое. Система обогрева помещения — электрическая с помощью электротенов. В холодное время года температура в
здании поддерживается не ниже +15 0С. Электроснабжение осуществляется от дизельной электростанции, напряжение в сети 380 В.
6.5. Выбор тампонажного оборудования
Для приготовления цементного раствора применяют цементосмесительные машины СМ-4М. Они предназначены для доставки сухого цемента
и приготовления раствора для тампонирования. Так, для тампонирования применяется комплект для тампонирования ТУ7, состоящий из
герметизатора устья скважины, пакера для герметизации ствола скважины и смесителя для тампонирования с непосредственным смешиванием
жидкого ускорителя перед тампонированием в скважине.
6.6. Составление геолого-технического наряда
Установка УКБ-4П с приводом станка от электродвигателя АО2-71-4 мощностью 22кВт. Максимальное усилие подачи на забой — 40 кН, вверх
— 60 кН. Максимальная производительность насоса — 120 л/мин, с давлением 0,2 кПа. Все эти данные соответствуют рассчитанным режимам для
твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента.
Таким образом, установка УКБ-4П является наиболее рациональной для бурения геологоразведочных скважин на участке "Канар –
Серебрянка".
Библиографический список
1. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин/2тома Под ред. Е. А. Козловского. М., 1984.
2. Сулакшин С. С. Бурение геологоразведочных скважин. М., 1994.
3. Воздвиженский Б. И., Голубцев О. Н., Новожилов А А. Разведочное бурение. М., 1979.
4. Кирсанов, Зиненко, Кардыш. Буровые машины. М., 1981.
5. Зварыгин В. И. Тампонажные смеси: Текст лекций/ГАЦМиЗ. Красноярск,1998.
6. Зварыгин В. И. Промывочные жидкости: Учебное пособие/ГАЦМиЗ. Красноярск,1996.
|