Техника разведки

ВВЕДЕНИЕ.

Курсовой проект по «Технике разведки» представляет собой завершающий этап лекционного курса, лабораторных и индивидуальных занятий. Целью курсового проекта является ознакомление студентов с имеющимися техническими средствами разведки месторождений полезных ископаемых, технологиями проведения геологоразведочных работ и проектированием геологоразведочных работ.

Задан

ие № 70.

1. Подсечь 2 двуствольными скважинами жилообразную залежь хромитовых руд мощностью 45 м, с углом падения 40° на ЮЗ, залегающую среди дунитов. Глубина подсечения 600 м от устья скважины. Приращение зенитного угла 2° (выполаживание), азимутального 1° (отрицательное), интервал размеров через 50 м.

2. Пройти 3 штольни длиной 200м каждая.

3. Пройти 25 канав длиной 20 м каждая.

Проектные геологические разрезы:

а) по стволу скважины: 0,0-5,0 м – наносы, 5,0-30,0 м – песчаники; 30,0 м и ниже - дуниты с рудной залежью. В интервале 65,0-110,0 м - зона поглощения.

б) по штольне: 0,0-5,0 м – наносы; 5,0-40,0 м – песчаники; 40,0-150,0 м – дуниты; 150,0-190,0 м - хромитовая руда; 190,0-200,0 м - дуниты.

в) по канавам: 0,0-2,5 м – наносы; 2,5-3,0 м – хромитовая руда.

ЧАСТЬ I. БУРЕНИЕ СКВАЖИН

1.1. Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины

Основным техническим средством при разведке месторождений твердых полезных ископаемых является колонковое бурение. В меньшей мере для этих целей применяется роторное бурение и ударно-канатное бурение. Колонковое бурение получило широкое распространение по следующим причинам:

- Оно позволяет извлекать из скважины керн, по которому можно наиболее точно составить геологический разрез и опробовать полезное ископаемое.

- Колонковым способом можно бурить скважины под любым углом к горизонту, различным породоразрушающим инструментом, в породах любой твердости и устойчивости.

- Этим способом можно бурить скважины малых диаметров и на большую глубину, применяя относительно легкое оборудование.

К недостаткам колонкового бурения относятся высокая аварийность и низкий выход керна при проходке рыхлых, неустойчивых и трещиноватых пород [12].

Выполнение поставленной задачи - подсечение залежи хромовитых руд - целесообразно выполнять посредством колонкового бурения.

Глубина скважины определяется необходимостью полного пересечения скважиной рудного тела и углубления в подстилающие породы на 10-15 м. По заданию глубина подсечения рудного пласта 600 м. При мощности рудного пласта 45 м и углублению в подстилающие породы на 10 м глубина скважины составит 655 м.

1.2. Выбор и обоснование проектной конструкции скважины

Конструкцией скважины называется ее технический разрез, в котором указаны диаметры бурения по интервалам глубины, диаметры обсадных труб и глубина их установки, места и способы тампонажа, технологические параметры бурения по интервалам глубин.

При выборе конструкции скважины следует руководствоваться следующими соображениями:

- конструкция скважины должна быть предельно простой;

- количество обсадных труб должно быть минимальным;

- диаметр скважины должен быть как можно меньше. Выбор конструкции скважины зависит от следующих параметров:

- способы бурения;

- технические характеристики бурового станка;

- виды полезного ископаемого;

- глубина скважины;

- физико-механические свойства горных пород;

- конечный диаметр скважины.

Условия для выбора конструкции скважины:

- глубина скважины 655 м;

- конечный диаметр бурения скважины зависит от вида полезного ископаемого и определяется инструкциями (59 мм).

Способы бурения:

1) в интервале о 0,0 до 6,0 м - твердосплавное бурение;

2) от 6,0 м до конца скважины - алмазное бурение.

Бурение в осложненных условиях.

Осложненными считаются условия, требующие специальных технологических операций при бурении в этих интервалах. Согласно приведенному геологическому разрезу, интервалы с осложненными условиями бурения следующие:

1) 0,0 - 5,0 м - наносы;

2) 65,0 - 110,0 м - зона поглощения.

Предусматривается перекрытие интервалов с осложненными условиями бурения колоннами обсадных труб и производство затрубного цементного тампонажа -на 5 м выше и 5 м ниже раздробленных пород.

Промывка скважины:

1) в интервале 0,0 - 5,0 м - промывка глинистым раствором;

2) в интервале 5,0 - 655,0 м - промывка технической водой.

1.2.1. Расчет параметров многоствольной скважины

В зависимости от условий залегания полезного ископаемого, разведочные скважины задаются вертикальными или наклонными. В процессе бурения разведочные скважины часто искривляются, что создает ряд технических трудностей в процессе бурения и усложняет подсчеты запасов полезного ископаемого. Поэтому сохранение заданного направления, т.е. проходка направленных скважин, является одним из основных критериев, определяющих качество разведочного бурения. С учетом возможностей искривления скважин и для более успешного выполнения задания некоторые скважины проектируются и бурятся по сложному криволинейному профилю – направленные скважины. Практически все скважины являются направленными, поскольку основная задача разведочного бурения – это встреча рудного пласта в заранее заданной точке.

Для повышения эффективности буровых работ применяется многоствольное бурение. При построении многоствольной скважины, отклонившись от прямолинейного первоначального направления, занимает сложное пространственное положение, которое для каждой точки оси скважины может быть определено путем измерения 3-х параметров зенитного угла, азимутального угла и расстояния от устья скважины до данной точки.

Азимутальный угол – дает возможность определения проекции ствола скважины на горизонтальную плоскость. Он выбирается в зависимости от азимута падения рудного тела.

Зенитный угол – это положение любой точки ствола скважины по отношению к вертикали. Это угол между вертикалью и касательной к стволу скважины в любой точке вертикальной проекции.

Расстояние от устья скважины до данной точки ствола определяется длиной бурильного вала или кабеля с измерительной аппаратурой, опущенной в данную точку ствола.

Глубина основного ствола скважины определяется суммой глубины подсечения рудного пласта и длиной углубления ствола скважины в подстилающие породы.

lб= 600 +45+10=655 (м)

Для интервала глубины основного ствола скважины начальный зенитный угол должен быть в пределах 5-20°. Азимут падения рудного тела составляет 40°, следовательно, азимутальный угол составляет °/

Среднее значение зенитных и азимутальных углов забуривания основного ствола скважины вычисляются по формуле:

Q=( б1+б2)/2, где Q – среднее значение зенитного угла.

Приращение зенитного угла по заданию составляет 2° (выполаживание), азимутального 1° (отрицательное); интервалы замеров через 50 метров.

Данные расчетов приведены таблице 1.

Таблица 1

Средние значения зенитных и азимутальных углов по стволу скважины

 Скачать реферат