|
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 υ0 /(D1 - D2) об/мин.
Где:
υ0 — 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 = πD2H/4 - πD2B/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 υ0 /(D1 - D2) об/мин.
Где:
υ0 — 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 = π (D2 - d2) υл/4, об/мин;
Где:
D , d — диаметр коронки и бурильных труб, м.
υл — 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 = π (D2 - d2)υл/4, об/мин;
Где:
D , d — диаметр коронки и бурильных труб, м;
υл — 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 δ = 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 δ = 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[πD2 (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 = πD2 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.
|
