Вход

Организация и проведение буровых работ

Реферат по технологиям
Дата добавления: 15 июня 2011
Язык реферата: Русский
Word, doc, 106 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
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.
© Рефератбанк, 2002 - 2017