Геолого–технические условия бурения месторождения Кизилкума. Физико-механические свойства горных пород разреза. Краткий обзор применяемой техники: буровые установки, трубы и соединения, колонковые наборы. Методика оценки технических средств и технологий.
Аннотация к работе
Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых связаны с проведением комплекса геологоразведочных работ, в том числе с бурением разведочных скважин. Поиски, разведка и добыча урана отличается от других полезных ископаемых. В магистерской диссертации рассматривается комплекс вопросов, связанных с применением высокоскоростной технологии бурения разведочных скважин при поисках и разведке уранового месторождения Кизилкума. Разведка таких месторождений, как установлено практикой, производится с помощью буровых скважин с применением комбинированного способа бурения. Такая технология бурения позволяет бурить разведочные скважины с относительно высокой производительностью с точки зрения затрат времени и капитала по сравнению с бурением на другие твердые полезные ископаемые.Наиболее древними образованиями фундамента в пределах площади являются отложения ордовика, выделенные здесь алтыаульскую свету (O2-3al) и представленные глинистыми, серицито-глинистыми сланцами, алевролитами с прослоями песчаников, гравелитов, туфов, пелитоморфных известняков. Осадки ландоверийского яруса выделены в районе в дарантутскую свиту (S1ld) и представлены углисто-глинистыми и филлитовидными сланцами с прослоями песчаников, гравелитов, известняков и кремнистых сланцев. Вышезалегающие нижнедевонские отложения выделяются в районе в саппенскую свиту (D1-2Sp) с глинисто-серицитовыми сланцами, песчаниками и алевролитами с прослоями известняков, доломитов, кремнистых сланцев и гравелитов. В нижней части они представлены волноприбойными осадками учкудукского горизонта (K2t1e) мощностью от 0 до 10м, состоящими из разнозернистых гравийных песков, песчаников и гравелитов на карбонатном целлите с линзовидными прослоями за песоченных глин и алевролитов с пиритом и обугленной органикой. Разрез отложений, сформированных в условиях морского бассейна с повышенной соленосно и краевые части авандельты, условно можно разделить на две части - нижнюю, представленную доломитами, карбонатными песчаниками и алевролитами и верхнюю, рудовмещающую часть, представленную подводно-дельтовыми песками и песчаниками мощностью 10-15м.Рациональное использование существующих технических средств, применение технологии бурения, соответствующей конкретным геолого-техническим условиям, а также организации труда, обеспечивающей более полное использование рабочего времени, создают вполне реальные предпосылки для достижения высоких показателей, соответствующих современным возможностям прогрессивных методов бурения, новых технических средств и передовых форм организации труда. Реализация этих резервов позволит обеспечить необходимый рост скорости бурения, снижения стоимости и повышения и качества буровых работ. Дальнейшее расширение объемов использования прогрессивных методов бурения и повышение их эффективности возможно на основе совершенствования и внедрения новых технических средств и технологий, обеспечивающих достижения технико-экономических показателей бурения мирового уровня. За счет плавного регулирования частоты вращения вала двигателей, повышения их мощности, а также возможности увеличения частоты вращения снаряда при оснащении буровых агрегатов ЗИФ-650 М и СКБ-5 комплектами РЭП-5 достигается повышение коммерческой скорости бурения, соответственно, на 62% и 39%,а механической скорости - на 59 и 50%; снижение расхода алмазов, соответственно, на 20 и 17,7%, а удельного расхода электроэнергии - в 3,1 и 2,7 раза. Имеющийся за рубежом ряд бурильных труб имеет следующие преимущества:-обеспечивает большой выбор типоразмеров труб для бурения в различных геолого-технических условиях, так как диаметры бурильных труб подбираются по принципу - каждому размеру породоразрушающего инструмента - свой рациональный размер;Оценка рациональных областей применения различных способов бурения затрудняется в связи с тем, что фактические геолого-технические условия обычно представляют собой сочетание или чередование типовых разрезов, предусмотренных для упрощения анализа в предложенной классификации. Это достигается комбинацией в одной и той же скважине различных способов бурения, сочетанием в едином процессе углубления и крепления скважины, включением в технологические комплексы технических средств и приспособлений, позволяющих осуществлять эти мероприятия и более эффективно использовать известные способы в разнообразных геолого-технических условиях. Большинство современных способов бурения связано с вращением породоразрушающего инструмента в процессе углубки скважины и отличается диапазонами скоростей вращения, величинами удельного крутящего момента, видами очистных агентов и их параметрами. В их числе высокие технологии: система измерения в процессе бурения скважины MWD, позволяющая оперативно фиксировать, контролировать и регулировать параметры режима бурения, бурение с использованием двойных концентрических колонн бурильных труб с опробованием по шламу, телескопное бурение (система ODEX), бурение кольцевыми пневмоударниками с отбором керно-шламовой или шламовой пробы, алмазное бурение
Введение
Расширение и укрепление минерально-сырьевой базы экономики Республики Узбекистан является основной и важной задачей, поставленной президентом И.А. Каримовым перед геологоразведочной службой страны. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых связаны с проведением комплекса геологоразведочных работ, в том числе с бурением разведочных скважин. Для укрепления и расширения минерально-сырьевой базы необходимо наращивать объемы поисковых и разведочных работ. В экономики Узбекистана важную роль играет добыча урана. Поиски, разведка и добыча урана отличается от других полезных ископаемых.
В магистерской диссертации рассматривается комплекс вопросов, связанных с применением высокоскоростной технологии бурения разведочных скважин при поисках и разведке уранового месторождения Кизилкума.
Актуальность темы исследований
Урановое месторождение Кизилкума, как и другие месторождения урана, сложено в основном мягкими горными породами I-IV категории и частично VII категории горных пород по буримости. Разведка таких месторождений, как установлено практикой, производится с помощью буровых скважин с применением комбинированного способа бурения. Сущность комбинированного бурения состоит в том, что до рудного горизонта бурение производится пикобурами без отбора керна, а по рудным зонам колонковым способом твердосплавными коронками (типа М-5). Такая технология бурения позволяет бурить разведочные скважины с относительно высокой производительностью с точки зрения затрат времени и капитала по сравнению с бурением на другие твердые полезные ископаемые. Однако, если подходить к достигнутым результатам, с точки зрения мировой практики бурения скважин в таких геолого-технических условиях они довольно посредственны. И это, предопределяет необходимость и целесообразность использования современных высокопроизводительных зарубежных буровых установок и прогрессивных технологий для разведки урана на различных объектах Госкомгеологии РУЗ.
Цель и задачи исследований
Целью настоящей работы является разработка рекомендаций по применению современных технических средств и технологий бурения разведочных скважин на месторождении Кизилкума.
Задачами работы являются: 1. Оценка геолого-технических условий разведочного бурения скважин на месторождении Кизилкума.
2. Анализ современного состояния разведочного бурения скважин.
3. Сравнительный анализ и оценка технических средств и технологи бурения скважин в данном направлении.
4. Разработка рекомендаций по выбору рациональных способов и средств разведочного бурения на месторождении Кизилкума.
5. Оценка добавок к промывочным жидкостям, способствующих повышению эффективностью буровых работ.
Объект исследований
Объектом изучения является выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин на месторождении Кизилкума.
Научная и практическая значимость исследований
В результате изучения геолого-технических условий Кизилкумаского месторождения, оценки и выбора современных технических средств и технологий будут даны рекомендации по внедрению рациональных технических средств и технологии разведочного бурения скважин на конкретном объекте работ.
Структура магистерской диссертации
Магистерская диссертация состоит из введения, оглавления, основной части, основных выводов и списка использованной литературы.
В основной части диссертационной работы приводятся материалы обобщений, проведенных автором и полученные вовремя учебы при решении задач указанных во введении.
Итоги проведенных исследований приводятся в основных выводах.
Список литературы содержит перечень учебной, научной и производственной литературы, а также информационные источники из Интернета по магистерской диссертации.
Магистерская диссертация составлена по материалам научно- исследовательских и научно-педагогических работ, фондовым материалам НПЦ «Геология урана и редкоземельных элементов», научно производственным источникам в фондах библиотеки ТАШГТУ и по информации из сайтов Интернета.
В процессе подготовки и написании магистерской диссертации автор пользовался консультациями д.т.н. Абдумажитова А.А. (ГП «НИИМР» Госкомгеологии РУЗ), доц. Думаревского Л.А., Рахимова М.И., Авазмухамедова Р.А. (ТАШГТУ).