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

1.8.7 Камеральные работы

Работы включают обработку материалов бурения, опробования, результатов лабораторных работ, составление отчета.

1.8.8 Ожидаемые результаты работ

В результате проведения геологоразведочных работ будут уточнены вещественные составы руд и вмещающих пород на участке месторождения Дукат. Также будет исследовано строение и поведение рудоносной толщи в пространстве.

1.8.9 Сводный перечень проектируемых работ

Весь перечень видов и объемов проектируемых работ для удобства сведен в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

Сводный перечень проектируемых работ

2. Техническая часть

Проведение буровых работ определено геологическим заданием и планируется с целью уточнения вещественного состава руд и вмещающих пород, по результатам работ в 1970-1980 гг., отбор технологических проб первичных руд и их исследования по современным схемам и ГОСТам, заверка положения в пространстве основных рудных тел, отбор образцов пород и руд для оценки физическо-механических свойств.

Из вторых половинок керна будут отобраны технологические пробы для получения новых данных по обогатимости руд. Кроме этого, будет заверено положение в пространстве основных рудных тел.

Результаты бурения проектной скважины будут использованы для принятия решения о сгущении разведывательной сети.

2.1 Анализ выполненных ранее на объекте буровых работ

Нижнеамурская горная компания - динамично развивающийся независимый холдинг, способный обеспечить выполнение любых видов геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые. Компания выполняет весь комплекс геологоразведочных работ, от проектирования до защиты запасов в Государственной (или территориальной) комиссии по запасам РФ и подготовку отчетов в соответствии с международными стандартами.

За 10 лет активной созидательной работы в НГК удалось сформировать опытный коллектив единомышленников -геологов, геофизиков, буровиков, маркшейдеров, использующих в работе передовые информационные технологии, в том числе Micromine, Arc GIS и др.

Непрерывный процесс реинвестирования и привлечения ресурсов из внешних источников в развитие Компании позволил нарастить мощный потенциал современных моделей геофизического (Iris Instruments, Innov-X), бурового (станки Boart Longyear) и другого оборудования, гусеничной техники (бульдозеры Caterpillar, Komatsu), необходимый для выполнения поставленных задач.

Из анализа ранее проведенных буровых работ на проектируемой площади ожидаются следующие осложнения при бурении скважин:

Потеря устойчивости мерзлых пород в процессе бурения при растеплении.

Образования сальников и прихватов в интервалах алевролитов, разрушение стенок скважин в конгломератах и песчаниках .

Образование обширных каверн.

Потеря циркуляции в сильнотрещиноватых риолитах.

Повышенный износ бурого инструмента в результате зашламования, в т.ч.: матрицы, корпуса коронки, расширителя, резьбовых соединений и уменьшение толщины стенок бурильных труб.

Снижения процента выхода и качества керна, вплоть до полной потери в глинистых и мерзлых породах.

2.2 Геолого-технические условия бурения

Бурение скважин будет вестись на участке Хрустальный месторождения Дукат, представляющем собой разнообразные горные образования, изредка сменяющиеся низменностями, расположенными в тайге, где распространены многолетнемерзлые породы. Их мощность составляет примерно 300 м, минимальная температура мерзлых пород - -4 .

Проектом предусматривается бурение разведочной сети 100 х 100 м из 5 скважин средней глубиной 180 м. Скважины бурятся вдоль простирания жилы под углом 50 С0 к горизонту. Общий объем бурения на участке составит 900 м (230;170;120;180;200).

С учетом материалов геолого-методической части проекта и собранных данных были определены основные свойства горных пород: буримость, абразивность, трещиноватость, устойчивость и пр.

Физико-механические свойства горных пород, слагающих разрез скважины, представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Геолого-технический наряд

2.3 Выбор и обоснование конструкции скважины

Конструкция скважины - это характеристика буровой скважины, определяющая изменение ее диаметра с глубиной, а так же диаметры и глубины обсадных колонн, установленных в скважине.

Согласно «Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (серебряных руд)», минимальный диаметр керновых проб скальных пород для лабораторных испытаний должен быть не менее 43 мм. Основной диаметр керна проектных скважин 47,5 мм, что удовлетворяет требованиям инструкции. Минимальный конечный диаметр скважин определяется исходя из минимально допустимого веса лабораторной пробы, который составляет для керна диаметром 47,5 мм - 6,2 кг (при длине пробы 3 м), а так же учитывая опыт работ на аналогичных месторождениях. Эти допуски обеспечивает коронка с наружным диаметром 76 мм. Диаметр керна 47,5 мм. Основной диаметр при бурении принимается равным 76 мм, запасной - 59 мм. Выход керна по вмещающим породам планируется 80%, по рудным зонам - не менее 90%.

В зависимости от этого принимаем конечный диаметр бурения - 76 мм (интервал 13-200 м). Диаметром 93 мм бурится интервал 0-13 м. Стенки верхнего интервала бурения скважины (под направление), с целью предупреждения геологических осложнений, закрепляются обсадными трубами с наружным диаметром 89 мм. Зазоры между стенками скважины и обсадными трубами тампонируются.

Конструкция скважины изображена на рис.2.1.

Рис.2.1. Конструкция скважины

2.4 Выбор способа бурения

Учитывая геолого-технические условия бурения, а так же заданные параметры скважин (глубина - 200 метров, конечный диаметр бурения - Æ76 мм), категории буримости пород (в данном разрезе породы принадлежат к VI -Х категории по буримости), рациональнее всего применить вращательное колонковое бурение, которое является одним из наиболее широко распространенных способов проходки скважин. Целевым назначением проектируемых работ являются уточнение вещественного состава руд и вмещающих пород, отбор керновых проб первичных руд и их исследования по современным схемам, заверка положения в пространстве основных рудных тел, инженерно-геологические исследования образцов пород и руд, поэтому интервал 0-200м проходим с отбором керна по всему интервалу.

Основными преимуществами колонкового вращательного бурения являются: универсальность, то есть возможность проходки скважин почти во всех разновидностях горных пород, возможность получения керна с незначительными нарушениями природного сложения грунта, сравнительно большие глубины бурения, наличие сравнительно большого парка выпускаемых промышленностью высокопроизводительных буровых станков (самоходных и стационарных). Минимальные затраты (мощность, вес бурового оборудования и инструмента, материальные затраты, низкая стоимость и высокая производительность).

2.5. Выбор бурового инструмента и оборудования

В соответствии с выбранным способом бурения и конструкцией скважины, в зависимости от физико-механических свойств горных пород и условий отбора керна произведён выбор бурового инструмента исходя из оснащения базы. Буровой инструмент подразделяется на: технологический, вспомогательный, аварийный и специальный.

Коронки выбираются в зависимости от категории пород по буримости и от их физико-механических свойств (табл.2.2).

На интервале 0-10 м используем ОКТ, бурение ведется алмазной коронкой HQ Alpha 04. Она позволяет бурить в твердых, преимущественно осадочных горных пород, отличающихся неустойчивостью, легко размывающихся.

Интервал 10-200 м проходим набором ССК-76 (NQ) (комплекс со съемным керноприемником) с применением импрегнированных алмазных коронок:

на интервале 10-92 м используем коронку NQ Alpha Bit Abrasive 06 предназначенную для бурения пород средней крепости и крепких с невысокой абразивностью

на интервале 92-200 м используем коронку NQ Alpha Bit Abrasive07 для крепких пород с большей абразивностью.

Таблица 2.2

Техническая характеристика породоразрушающего инструмента

В компоновку к алмазной коронке входит расширитель для калибровки стенок скважины NQSCFH(диаметр 75,7).

Бурильные трубы служат для: соединения колонкового снаряда с вращателем бурового станка, подачи бурового снаряда по мере углубления скважины и замены породоразрушающего инструмента, передачи на породоразрушающий инструмент осевой нагрузки и крутящего момента, подачи на забой промывочной жидкости. При колонковом бурении применяются стальные бурильные трубы NQ (табл.2.3). Бурильные трубы изготавливаются цельнотянутыми бесшовными из высококачественных сталей с резьбовым соединением труба в трубу.

Таблица 2.3

Техническая характеристика бурильных труб NQ

Колонковые трубы являются частью колонкового набора, предназначенные для приема и сохранения керна.

Таблица 2.4

Техническая характеристика колонковых труб NQ