Дипломная работа: Укрупненный технико-экономический расчет на проведение геологразведочных работ на уран в пределах площади Северный Дженгельды

Порядок проведения работ при гидрогеологическом бурении:

1. Бурение пилот - скважины до верхнего опорного интервала.

2. Бурение колонковой трубой диаметром 108мм с расширителем 132мм укороченными рейсами согласно реестра типовых конструкций.

3. Комплекс каротаж + инклинометрия.

4. Изучив каротажные графики и сравнив с литологией по керну, провести корректировку посадки фильтров. Зенитный угол при бурении не более 1⁰ на 100м.

5. Разбурка скважины согласно реестра типовых конструкций (диаметрами 152, 190, 215, 245, 295), замена глинистого раствора.

6. Каротаж, кавернометрия.

7. Перед обсадкой проверка исправности труб ПВХ и фильтров на имеющиеся дефекты: раковины, глубокие потертости, трещины, сколы, сломанные диски, прослабление резьбовых соединений и т.д. Подготовить обсадную колонну, отстойник с заглушкой, гравий, цемент и др. Резьбовые соединения при спуске смазывать клеем «Тангит» или герметиком (70% битума + 30% отработанного масла). Верх обсадной колонны должен быть оснащен резьбой.

8. Обсадка скважины согласно типовой конструкции с корректировкой геофизика, геолога.

9. Промывка скважины до чистой воды.

10. Обсыпка фильтра гравием через инжектор по затрубному пространству (размер гравия 1-5мм). Уровень гравия должен быть выше верхней кромки фильтра на 2-3 метра. Контроль верхней кромки гравия.

11. Цементация нижнего интервала, далее заполнение затрубного пространства цементным раствором (10%) + глинистый отработанный раствор; цементация верхнего интервала.

12. Ожидание затвердевания цемента - 24 часа (по контрольной пробе).

13. Токовый + термокаротаж (через 16 часов после начала затвердевания цемента).

14. Промывка фильтров до чистой воды (твердой взвеси не более 100мг/л).

15. Токовый каротаж.

16. Цементация устья, оборудование «тумбы» и запирающего устройства скважины.

17. Прокачка скважин эрлифтом до чистой воды.

18. Передача скважины по акту гидрогеологу.

Ожидаемый выход керна предполагается из следующих требований: по интервалу бурения в нормализованных условиях не менее 60%, что составит 288м кондиционного для опробования керна и по интервалу со сложными условиями 75%, что составит 360м кондиционного керна. Предполагается отобрать 600 монолитов, по 25 монолитов из каждой гидрогеологической скважины.

Исследуемый горизонт будет оборудован щелевыми фильтрами, изготовленными из труб такого же сортамента с шириной щелей 1мм. Для предотвращения перетока подземных вод из смежных горизонтов и просачивания атмосферных вод в скважину по затрубному пространству, проектом предусмотрена его гидроизоляционная цементация. В прифильтровой части затрубного пространства предусмотрена обсыпка гравием с диаметром зерен от 1 до 5мм. Интервал обсыпки задан с учетом перекрытия верхней части фильтров на 2-5м для предотвращения попадания цементного раствора в фильтры. После окончания цементации время ожидания затвердевания цемента составит 24 часа.

Расчет объема цементного раствора, необходимого для выполнения работ:

V_ц = K *П/4[(D₁² - d₁²_H )Н_1с+(D₂² - d₂²_H )Н_2с] м³,

где D - диаметр скважины, м;

d_н - наружный диаметр обсадной колонны, м;

H_c - высота цементного стакана, м;

k = 1,2-2,5 - коэффициент, учитывающий фактический диаметр скважины (каверны, трещины); определяется по кавернометрии, либо по опытным данным.

Расход сухого цемента

Расход на приготовление 1м³ раствора

q=Y_цY_В /Y_В+mY_ц т/м³,

где - Y_ц - удельный вес сухого цемента 3,15т/м³

Y_В - удельный вес воды, т/м³

m=0,4-0,5 водоцементное отношение.

Общий расход цемента

Q= k₂qV_ц т,

где k₂ = 1,05-1,15 - коэффициент, учитывающий потери цемента (просеивание, распыливание).

Итого:

Общий расход цемента будет составлять 54,56т.

На всех стадиях сооружения скважин будут проводиться геофизические исследования (ГИС) в следующих объемах (за каждый выезд):

- после проходки «пилот» - скважины - стандартный электрокаротаж, гамма каротаж, инклинометрия;

- после разбурки ствола скважин под обсадную колонну - кавернометрия;

- после спуска обсадной колонны и обсыпки гравием прифильтровой части затрубного пространства проведения гидроизоляционного тампонажа и затвердения цемента - термометрия и токовый каротаж.

Освоение гидрогеологических скважин на участке будет осуществляться силами специализированной бригады после демонтажа буровой установки при глубине установки эрлифтных труб до 100м и различных режимах работы компрессора, с частыми подрывами столба воды. Поэтому, проектом дополнительно предусматривается проведение подготовка и ликвидация откачек для целей освоения пласта. Продолжительность прокачки с целью освоения скважин определяется чистотой откачиваемой воды (отсутствие песка и глинистого раствора) и составляет по опыту работ для данного типа водоносных горизонтов 7,2 бр/см.

Откачки. Опытно-фильтрационные работы (ОФР), включающие в себя откачки и наливы, будут проводиться только после освоения всех гидрогеологических скважин. В связи с этим для проведения опытных откачек также предусматривается их подготовка и ликвидация при глубине эрлифтных труб до 100м. Всего будет проведено 9 откачек на одном понижении при постоянном дебите. Продолжительность откачки определяется наступлением квазистационарного режима фильтрации, и по опыту работ для аналогичных условий, составляет 3 суток (плюс 1 сутки на наблюдения за восстановлением уровня). Поскольку проведение откачек не учтено действующими ССН-98, норму времени считаем по опыту работ 3 суток x 3,6 бр/см =10,8 бр/см. Всего на откачки по проекту предусмотрено 97,2 бр/см.

В процессе проведения прокачек и откачек будут отбираться пробы воды объемом по 1,5 литра каждая - по одной пробе в конце прокачек и по три пробы при откачках. Всего будет отобрано 175 проб.

В сметных нормах приведены нормы затрат времени на отбор объемом 0,5 и 1,0л. Отбор водных проб будет производиться в бутылки емкостью 0,5л, поэтому в смете, соответственно, предусматривается величина затрат на одну пробу равная 0,06 бр/см. По отобранным водным пробам будет проводиться сокращенный химический анализ, а также определяться уран, радий, скандий, рений, водородный показатель рН, окислительно-восстановительный потенциал Еh, молибден, ванадий, сумма РЗЭ.

Наливы воды в скважины будут осуществляться при постоянном расходе (более 800л/час). Всего будет проведено 9 наливов продолжительностью по 1,0 бр/см каждый. После окончания наливов проектом предусматриваются наблюдения за восстановлением уровня продолжительностью по 1,0 бр/см после каждого налива.

При проведении ОФР все данные наблюдений будут заноситься в специальные журналы и на графики хода опыта для их дальнейшей камеральной обработки. Замеры уровней будут осуществляться уровнемерами типа «fly swatter», замеры дебита объемным способом или расходомером типа СВГ-80 или СВГ-100. Интенсивность замеров будет осуществляться по следующей схеме (в минутах от начала опыта): через 1,2,3,5,7,9,12,15, 20,25,30,40,50,60,90,120, далее через 1ч в течение первых суток, затем через каждые 2ч до конца опыта. Интенсивность замеров при наблюдениях за восстановлением уровней после наливов аналогична наблюдениям при откачках.

После проведения прокачек освоения, а также после каждого вида ОФР, в том числе и при режимных наблюдениях необходимо удостовериться в рабочем состоянии фильтров (открытость), для чего проектом предусмотрено проведение замеров глубины скважины до песка. Поскольку указанный вид работ не учтен действующими ССН-98, а состав работ и затраты времени на производство единицы данного вида работ близки нормам на производство единицы совместного измерения уровня и температуры воды подземных вод в одиночной горной выработке, то норма затрат времени по аналогии приравнена к последней. Всего за время работ будет проведено 175 замеров глубины до песка в скважинах.

Если фильтры закрыты в откачных скважинах более чем на 50%, а в закачных - более чем на 20%, то необходимо выполнить ремонтно-восстановительные работы.

Режимные наблюдения будут проводиться с интервалом 1 раз в квартал на протяжении всего периода работ.

Проектируется проводить замеры динамики уровней подземных вод во всех гидрогеологических скважинах, определять температурный режим и производить опробование растворов в откачных и наблюдательных скважинах. По отобранным жидким пробам будет проводиться сокращенный химический анализ, определяться: уран, радий, рений, селен, сумма РЗЭ, pH.

Виды, объемы гидрогеологических работ и расчет затрат времени на проведение опытно-фильтрационных работ и режимных наблюдений приведены в таблице 4.4.10

Таблица 4.4.10 Виды и объемы гидрогеологических работ

Лабораторные работы

В состав лабораторных работ войдут минералогические и химико-аналитические исследования как жидких, так и твердых проб, в том числе геотехнологические испытания руд в статическом и фильтрационном режимах выщелачивания с применением кислотных и содовых реагентов различных концентраций, а также безреагентным (кислородным) способом. В качестве материала для геотехнологических исследований будут использованы 8 технологических проб.

Минералогические исследования технологической пробы будут направлены на изучение изменений вещественного состава и рудной минерализации проб, прошедших техногенные испытания в лабораторных условиях. Исследования будут проводиться как на исходных (синтетических) пробах, так и пробах после выщелачивания полезных компонентов (кеках).

Таблица 4.4.11. Виды и объемы лабораторных анализов, сопутствующие проведению гидрогеологических работ