Дипломная (вкр): Бурение скважин на участке Хрустальный месторождения Дукат

Бурение скважин на участке Хрустальный месторождения Дукат

Аннотация

В данном дипломном проекте описаны технические средства и технологические параметры по бурению скважин на участке Хрустальный месторождения Дукат.

В проекте приведены геологические характеристики территории, произведён расчёт технологических параметров бурения, подобрана буровая установка по условиям бурения и основное технологическое оборудование. Произведен финансовый расчёт сметной стоимости проектируемых работ. Рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды и безопасности жизнедеятельности. Специальная часть проекта посвящена обоснованию и выбору оптимальных импрегнированных коронок.

Количество страниц - 99, таблиц - 36, рисунков - 19.

The summary

In the degree project means and technological parameters on drilling at the site of the Crystal field Dukat.the project geological characteristics of territory are resulted, account of technological parameters of drilling is made, chisel installation is picked up for conditions of drilling and the basic process equipment. The financial estimate of the estimate of cost of designed works is made. Actions for preservation of the environment and safety of ability to live are considered. The special project segment is devoted a substantiation and a choice optimum a impregnated bits.of pages - 99, tables - 36, figures - 19.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

. ГЕОЛОГО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ РАБОТ

.2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА

.2.1 СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

.2.2 ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

.3 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УЧАСТКА

.3.1 СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗАЛЕЖИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД

.3.2 УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ И МОРФОЛОГИЯ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

.4 ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

.5 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРНЫХ ПОРОД УЧАСТКА

.6 ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА

.7 ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ

.8 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ

.8.1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ УЧАСТКА БУРОВЫХ РАБОТ

.8.2 ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ

.8.3 БУРОВЫЕ РАБОТЫ

.8.4 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

.8.5 ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

.8.6 ОТБОР КЕРНА

.8.7 КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

.8.8 ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ

.8.9 СВОДНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ

. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ РАНЕЕ НА ОБЪЕКТЕ БУРОВЫХ РАБОТ

.2 ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ

.3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ

.4 ВЫБОР СПОСОБА БУРЕНИЯ

.5 ВЫБОР БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА И ОБОРУДОВАНИЯ

.6 ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ

.7 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ

. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

.1 АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

.2 ВИДЫ ОСЛОЖНЕНИЙ И ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

.3 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ОСЛОЖНЕНИЙ

.4 РОЛЬ ПРОМЫВОЧНОЙ СРЕДЫ В ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ БУРЕНИИ В ММП

.5 МЕТОДИКА ВЫБОРА И ИСПЫТАНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА

.6 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫБРАННОГО РАСТВОРА

.ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

.2 СВОДНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ

.3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ

.4 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОПОГЕОДЕЗИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

.5 ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ

.5.1 БУРОВЫЕ РАБОТЫ

.5.2 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ, СОПУТСТВУЮЩИЕ БУРЕНИЮ

.5.3 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА БУРОВЫХ УСТАНОВОК

.6 КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

.7 СТРОИТЕЛЬСТВО ВРЕМЕННЫХ ЗДАНИЙ СВЯЗАННЫХ С ПОЛЕВЫМИ РАБОТАМИ

.7.1 ЕЖЕСМЕННАЯ ДОСТАВКА БУРОВЫХ БРИГАД

.7.2 ВАХТОВЫЕ ПЕРЕВОЗКИ

.8 ПРОЧИЕ ВИДЫ РАБОТ И ЗАТРАТ

.9 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

.10 ОБЩАЯ СМЕТНАЯ СТОИМОСТЬ ГРР

. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 ОХРАНА ТРУДА

.2 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

.1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

.3 ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА

.4 ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

.5 ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

.6 ОХРАНА РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО МИРА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Тема данного дипломного проекта была выбрана исходя из материалов, полученных при прохождении производственной практики и посвящена проектированию буровых работ на стадии доразведки на участке Хрустальный Дукатского месторождения, находящегося в Магаданской области.

Основной задачей является уточнение вещественного состава руд и вмещающих пород. С этой целью проектируются следующие виды работ: бурение разведочных скважин, лабораторные исследования свойств горных пород, топографо-геодезические и геофизические работы.

В общей части дается геологическая характеристика участка проектируемых работ, обосновываются методика их проведения и объемы.

В технической части проектируются буровые работы и обосновываются технические решения, направленные на совершенствование технологии бурения скважин.

В специальной части исследуются рецептуры бурового раствора для устранения и предотвращения осложнений при бурении скважин в условиях вечной мерзлоты.

1. ГЕОЛОГО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Общие сведения о районе работ

Месторождение Дукат расположено на северо-востоке РФ в Омсукчанском районе Магаданской области в 650 км от г.Магадан и в 40 км от п.Омсукчан. В области существует прямое автомобильное сообщение с г.Магадан, в котором расположен один из крупнейших на Дальнем Востоке портов. Грузы и продовольствие для района доставляются из г. Магадан по грунтовой дороге II-III классов.В пределах участка расположена сеть грунтовых дорог.

Дукат является крупнейшим в России и третьим в мире месторождением по запасам и объемам производства серебра.

рис. 1. Географическая схема расположения месторождения «Дукат»

Открыто в 1968 г. в ходе геологической съемки 1:50 000 масштаба (Т.И. Иевлева, 1968 г.; В.Г. Бростовская, 1970 г.). Рудный район (размером 30x50x200 км) охватывает удлиненный в север-северо-западном направлении Балыгычано-Сугойский гребенообразный прогиб.

Экономическая благоприятность освоения месторождения обусловлена расположением его в сфере влияния горнодобывающей промышленности Омсукчанского района, основанной собственно на базе самого золото-серебряного месторождения.

Водоснабжение производственных объектов осуществляется за счет отбора подземных вод из скважин, расположенных вблизи поселка Дукат. Вода на буровую площадку транспортируется водовозками, или забирается помпой из ближайших канав с талой водой.

Месторождение расположено в зоне континентального климата с суровой длительной зимой и коротким летом. Для этой зоны характерны: избыточное увлажнение, холодное лето, снежная зима. А также месторождение «Дукат» находится в зоне вечной мерзлоты. Мощность многолетней мерзлоты составляет от 300 м. Средняя температура пород -4,5 °C.

Район занят древесно-кустарниковой растительностью, животный мир не многообразен.

На участке работ присутствуют линии электропередач.

Районный коэффициент к зарплате равен 1,7.

Срок полевых работ: июнь-август. Минимально возможная температура воздуха в период проведения работ составляет -60С, максимальная +200С.[4]

1.2 Геологическое строение района

.2.1 Стратиграфическая характеристика

Глубинное строение центральной части Дукатского рудного района было изучено авторами (Константинов и др., 1997). Обработка гравиметрических данных масштабов 1:1 000 000 и 1:200 000 выполнена с применением методики «Гравискан» (Данковцев, 1993). На мелкомасштабных разрезах, составленных по материалам масштаба 1: 1 000 000, под рудным районом выделяются многоярусные субгоризонтальные линзы разуплотнения, приуроченные к горизонтальным тектоническим и стратиграфическим разделам земной коры на глубинах 40-60 км и около 10 км.

Дукатский рудный узел представляет собой долгоживущую вулкано-тектоническую депрессию (рис. 2, 3).

Рис. 2 Дукатский рудный узел (Стружков, Константинов, 2005)

Рис. 3 Геологический разрез через Дукатский рудный узел(Стружков, Константинов, 2005)

1- четвертичные аллювиальные отложения; 2 - верхнемеловые риолиты, игнимбриты риолитов (игнимбритовая риолитовая формация рудоносной андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА); 3 - нижне-верхнемеловые андезиты и туфы андезитов (андезитовая формация); 4 - нижнемеловые угленосные терригенные отложения (молассовая терригенная континентальная формация); 5 - нижнемеловые риолиты, игнимбриты риолитов (риолитовая формация); 6 - триасовые терригенные отложения (алеврито-аргиллитовая формация); 7 - палеогеновые дайки андезито-базальтов андезито-базальтовая формация);8-10 - позднемеловой интрузивный комплекс: 8 - дайки фельзитов, 9 - субвулканические риолиты (риолитовая формация рудоносной андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА), 10 - граниты (гранодиорит-гранитная формация); 11-13 - ранне-поздне-меловой интрузивный комплекс: 11 - субвулканические риодациты (риодацитовая формация), 12 - гранодиориты (гранодиорит-гранитная формация), 13 - диоритовые порфириты; 14-15 - раннемеловой интрузивный комплекс (риолитовая формация): 14 -риодациты, 15 -мелкопорфировые риолиты; 16-разломы; 17-19-линейные зоны гидротермальных изменений: 17-кварц-биотит-хлоритовые, 18 - кварц-серицит-гидрослюдистые, 19 - кварц-серицит-монтмориллонитовые; 20 - рудные тела; 21 -25 - месторождения и рудопроявления: 21 - золото-серебряные, 22 - серебро-полиметаллические, 23 - олово-серебряные, 24 -касситерит-силикатные, 25 - неясной формационной принадлежности.

Основание депрессии сложено смятыми в складки триасовыми терригенными породами алеврито-аргиллитовой формации, относящимися к верхоянскому комплексу.

Раннемеловая депрессия (диаметром около 30 км) выполнена угленосной нижнемеловой молассой и обрамляющими ее раннемеловыми вулканитами риолитовой формации. Внедрение раннемеловых кислых субвулканических тел и излияние лав риолитовой формации происходило из центров извержений, расположенных в зонах дуговых разломов по периферии депрессии. Унаследованность развития дуговых разломов проявилась во внедрении вдоль них позднемеловых субвулканических тел риолитового состава. Раннемеловая риолитовая формация представлена главным образом высококалиевыми ультракислыми эффузивами: риолитами и игнимбритами риолитов. Мощность кислых нижнемеловых пород варьирует от первых сотен метров до более чем километра. Эти образования с резким угловым несогласием залегают на подстилающих породах верхоянского комплекса. Разрез раннемеловых отложений завершает терригенная угленосная формация, представленная континентальными аллювиальными и озерными отложениями. Общая мощность нижнемеловых угленосных отложений колеблется от 1500 до 3000 м.

Рудовмещающий раннемеловой риолитовый комплекс в значительной части депрессии перекрыт более поздними отложениями. Тем не менее, его присутствие на глубине фиксируется полосой распространения кислых пород в перекрывающих позднемеловых игнимбритах. Присутствие на глубине компетентных пород риолитового комплекса фиксируется на поверхности ареалами распространения поздних палеогеновых даек и повышенной концентрации мелких разрывных нарушений. Ближе к центру депрессии, в области развития мощных угленосных отложений, дайки практически отсутствуют.

Наложенная позднемеловая депрессия сложена двумя вулканогенными формациями: нижне-верхнемеловой андезито-дацитовой и верхнемеловой игнимбрит-риолитовой. Вулканиты нижне-верхнемеловой формации, мощность которых достигает 400-500 м, со стратиграфическим несогласием залегают на нижнемеловых отложениях. В основании данной толщи на отдельных участках рудного узла залегает мощный (около 100 м) горизонт конгломерато-брекчий. Вулканиты верхнемеловой формации, относящиеся к рудоносной позднемеловой андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА, мощность которых составляет 700-800 м, представлены риолитами и игнимбритами риолитов.

Выделяются раннемеловой интрузивный комплекс (риодациты, мелкопорфировые риолиты); ранне-позднемеловой интрузивный комплекс (субвулканические риодациты, гранодиориты, диоритовые порфириты); позднемеловой интрузивный комплекс (дайки фельзитов, субвулканические риолиты, граниты).

Для рудного узла характерна отчетливая зональность оруденения: в его центральной части развиты золото-серебряные, затем - серебро-полиметаллические, а по периферии - олово-серебряные месторождения. В пределах рудного узла известны четыре рудных поля: Дукатское, Красинское, Мечтинское и Тидидское, связанные с позднемеловой рудоносной андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА. Дукатское золото-серебряное рудное поле приурочено к ультракислым, ультракалиевым раннемеловым вулканитам. Известные рудные поля тяготеют к участкам пересечения субмеридиональных рудоконтролирующих разломов (предполагаемых кулис регионального рудоконтролирующего разлома) и локальных дуговых магмоконтролирующих разломов. Между геометрическими центрами рудных полей намечается шаг, близкий к 10 км.[2]

1.2.2 Тектоническая характеристика

Рудный район располагается в пределах Омсукчанского рифтогенного прогиба, представляющего собой отчетливо наложенную на складчатые осадочные образования орогенную межгорную впадину, заложенную в раннемеловое время вдоль субмеридианной зоны глубинных разломов. Структура выполнена мощной континентальной угленосной молассой, несогласно перекрытой последовательно сформировавшимися покровами андезитов и риолитов с завершающими субвулканическими фациями. Обрамление впадины сложено преимущественно триасовыми и юрскими отложениями геосинклинальных формаций. Широко развиты мелкие и крупные многофазные интрузивы гранитов, гранодиоритов, диоритов ранне-позднемелового возраста, а также позднемеловые дайки риолитов, риодацит-порфиров и палеогеновых базальтов.

В региональном плане рудный район приурочен к блоку, ограниченному субширотными поперечными разломами, которые определяют распределение тектоно-магматических зон, депрессий, блоков основания впадины и интрузивно-купольных поднятий.

Главным структурным элементом рудного поля является область пересечения Омсукчанского субмередионального и Буюндино-Гижигинского глубинных разломов и оперяющих их нарушений. По периферии развиты угленосные отложения омсукчанской серии, несогласно перекрытые полого залегающими покровами андезитов с горизонтами конгломератов, туфов и риолитами. Весьма широко развиты субвулканические тела разнообразной формы, трещинные интрузии и дайки риолитов, брекчий риолитов, штоков диоритов, опоясывающих полукольцом купольную структуру с севера. Характерны полукольцевые дайки риолитов на востоке и юге. В центральной части рудного поля на глубине 1200-1500м структурными скважинами вскрыта крупная интрузия биотитовых гранитов и гранодиоритов, метаморфизующих вулканитов. Поднятие рассечено сериями (полосами) даек базальтов северо-восточного простирания. Основной рудовмещающий комплекс сложен нижнемеловыми ультракалиевыми риолитами, игнимбритами риолитов с горизонтами аргиллитов. В субвулканических риолитах нижнемелового возраста размещаются трубчатые тела и жилы с серебрянной и серебряно-полиметаллической минерализацией. Последние развиты по перефирии рудного поля [3].

Рис. 4. Геолого-структурная схема месторождения Дукат(по М.М. Константинову, В.Е. Наталенко, А.И. Калинину, С.Ф. Стружкову, 1998)

- верхнемеловые покровы риолитов; 2 - нижне-верхнемеловой межформационный горизонт конгломерато-брекчий с покровами андезитов; 3 - нижнемеловые угленосные отложения с силламиандезито-базальтов и базальтов; 4-10 - рудовме-щающая нижнемеловая толща: 4 - мелкопорфировые риолиты, 5 - игнимбриты риолитов, 6 - афировыериолиты, 7 - витро-кластические игнимбриты, 8 - сферолоидныериолиты, 9 - риодациты, 10 - горизонты аргиллитов; 11 - триасовые сланцы; 12 -раннемеловые субвулканические невадитовые риолиты; 13 - позднемеловые субвулканические риолиты; 14 - позднемеловые гранодиориты; 15 - позднемеловые биотитовые лейкограниты; 16 - позднемеловые дайки базальтов; 17 - рудные тела: а - выходящие на дневную поверхность, б - экранированные.