Основні теоретичні положення. Найважливішою умовою проведення розвідки родовища є розробка оптимальної розвідувальної мережі або розташування точок спостереження (свердловин

Найважливішою умовою проведення розвідки родовища є розробка оптимальної розвідувальної мережі або розташування точок спостереження (свердловин, шурфів тощо) на плані. Зазвичай свердловини та інші гірничорозвідувальні виробки розташовуються вздовж так званих розвідувальних ліній. Перетинання розвідувальних ліній утворює розвідувальну мережу, яка може бути квадратною (а), прямокутною (б) або ромбічною (в), як зображено на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 – Правильні розвідувальні сітки:

а – квадратна; б – прямокутна; в - ромбічна

К в а д р а т н а мережа дозволяє складати дві взаємоперпендикулярні серії розрізів і характеризується найбільшою рівномірністю розташування свердловин та інших гірничорозвідувальних виробок. Вона найбільш зручна для розвідки пластових рудних тіл, горизонтальних або субгоризонтальних та ізометричних у різних напрямках.

П р я м о к у т н а розвідувальна мережа із видовженою коміркою раціонально застосовувати для тіл і родовищ корисних копалин із різним ступенем мінливості у двох напрямках.

Р о м б і ч н а розвідувальна мережа вважається проміжною між квадратною (ізометричність та ізотропність) та прямокутною (виразна анізотропність). Порівняно із квадратною вона більш економічна, у зв’язку із тим, що при однакових відстанях між свердловинами вимагає меншої їх кількості на одиницю площі.

Чітко лінійноорієнтовані рудні тіла розвідуються за допомогою паралельних або різноорієнтованих (залежно від простягання тіл) розвідувальних ліній, орієнтованих вхрест простягання рудних тіл (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 – Схема розташування розвідувальних ліній при розвідці витягнутих, лінійно орієнтованих рудних тіл

1 – гнейси; 2 – граніти; 3 – мілоніти; 4 – метастоматити; 5 – рудоносні зони скарнування; 6 – рудні тіла

Відстань між точками розвідувальної мережі при розвідці знаходиться у межах 400-25 м залежно від характеру мінливості родовища та величини його площі.

Для варіантів, у яких передбачена попередня розвідка на план родовища виносяться легкі гірничі виробки, тобто шурфи і канави. Кількість канав і шурфів залежить від складності родовища, його площі, мінливості геолого-промислових параметрів. Канавам, шурфам і свердловинам присвоюються номери за групами виробок (тобто окремо нумеруються свердловини, шурфи і т. і.) (рис. 4.3).

При розташуванні на плані свердловини і шурфів слід обов’язково враховувати елементи залягання рудних тіл (азимут падіння і кут падіння).

Рисунок 4.3 – Приклади розташування розвідувальних систем і виробок

1 – рудні тіла; 2 – лінії розрізів; 3 – свердловини та їх номери; 4 – шурфи; 5 – канави

Проект на виконання бурових робіт є основним документом, у якому обґрунтовуються й вирішуються плановані розробки.

1. Розподіл свердловин та обсяг буріння: за призначенням – буріння структурних, пошукових, розвідувальних, гідрогеологічних та інших свердловин, за категоріями порід, глибиною та місцем закладання.

2. Вибір та обгрунтування: конструкцій свердловин, бурового обладнання та породоруйнівних інструментів, технологічного режиму й організації буріння, промивальної рідини й реагентів.

3. Заходи, які забезпечують необхідний вихід керну.

4. Технологія та організація гідрогеологічних і геологічних досліджень у свердловинах.

5. Організація водо- й глинозабезпечення глиногосподарства.

6. Розрахунок витрат часу на основні й допоміжні роботи. Календарний план і графік робіт.

7. Потреба в робочій силі, обладнанні, матеріалах, електроенергії та виробничому транспорті.

8. Заходи з техніки безпеки та промислової санітарії, протипожежні заходи.

До проекту додаються геолого-технічний наряд, необхідний картографічний матеріал, схеми та креслення.

Головним завданням організації виробництва бурових робіт є забезпечення виконання планів за всіма техніко-економічними показниками. Бурові роботи оцінюються:

– механічною швидкістю буріння, яка визначається середньою швидкістю буріння за одиницю часу: на виробництві – м/год, при дослідженнях – см/хв:

, (4.1)

де l – заглиблення свердловини за час чистого буріння Т₀;

– рейсовою швидкістю (м/год), яка визначається діленням заглиблення свердловини за час, який витрачено на всі роботи від спускання бурового снаряду в свердловину до підйому його на поверхню,

,(4.2)

де t₁– витрата часу на спускання снаряду в свердловину; t₂ – на підготування до буріння; t₃ – на перекріплення запасних патронів і нарощування бурильної колони; t₄ – на підготування до піднімання снаряду; t₅ – на піднімання снарядe із свердловини; t₆ – на заміну колонкового снаряду або породоруйнівного інструменту, год;

– технічною швидкістю (м/год), яка визначається діленням довжини (l),яку пробурено за один станко-місяць, на час, витрачений на: чисте буршня (T₀), спускання й піднімання та всі супутні рейсові допоміжні роботи (T₁), кріплення свердловини, проведення в ній вимірів, профілактичний ремонт обладнання та інструментів (Т₂),

, (4.3)

– комерційною швидкістю (м/год), яка визначається діленням lна Т₀,Т₁, Т₂, Т₃(витрати часу на станко-місяць на простій і ліквідацію аварій),

, (4.4)

– цикловою швидкістю буріння (м/міс), яка визначається діленням глибини (Н) на загальну витрату часу в місяцях від перевезення і встановлення бурового обладнання до повної ліквідації свердловини (Т),

, (4.5)

– парковою швидкістю (м/станко-рік), яка визначається діленням загальної довжини свердловини, пробуреної за рік (H_Р), на середньорічну кількість бурових установок (n_сер), які мала ця організація,

, 4.6)

Вихідні дані

Методика виконання лабораторної роботи полягає в тому, що студент отримує індивідуальне завдання за одним з варіантів виданих викладачем (додаток В).

Завдання

Кожен студент згідно з отриманим завданням повинен визначити механічну, рейсову, технічну, комерційну та циклову швидкості буріння для зазначених у завданні умов:

Порядок виконання роботи

Необхідно визначити механічну, рейсову, технічну, комерційну та циклову швидкості буріння для таких умов: глибина свердловини l = 1000 м, довжина рейсу l_р = 5м. Час чистого буріння Т₀ = 500 год; середній час на виконання спуско-підіймальних і допоміжних робіт на 1 рейс, Т_сп1 = 2 год; тривалість усіх продуктивних додаткових робіт, Т₂ = 60 год; тривалість непродуктивних витрат часу Т₃ = 40 год; тривалість монтажу і демонтажу вишки і бурової установки, витягування обсадних труб та ліквідація свердловин Т_вм = 50 год.

Механічна швидкість буріння визначається за формулою (4.1) і становить відповідно:

, м/год.

Кількість рейсів

, рейсів.

Час чистого буріння за рейс

, год.

Середня рейсова швидкість буріння:

, м/год.

Технічна швидкість буріння визначається згідно формули (4.3), для цього необхідно розрахувати Т₁, що можна визначити добутком кількості рейсів на час необхідний на виконання кожного з рейсів. Тоді загальний час на спуско-підіймальні й допоміжні роботи становить Т₁= Т_сп1·N, Т₁=200·2=400 год. Отже,

, м/год.

Комерційна швидкість буріння визначається згідно формули (4.4),

, м/год.

Циклова швидкість буріння розраховується за формулою (4.5) де загальний час визначається сумою витрат часу на всі необхідні операції,

, м/год.

Оформлення звіту

Звіт про виконану роботу повинен містити пояснювальну записку з вирішеними завданнями.

Контрольні запитання

1. Дайте характеристику розвідувальних сіток.

2. Що передбачається проектом на виконання бурових робіт?

3. Що таке механічна швидкість буріння?

4. Що таке рейсова швидкість буріння?

5. Що таке технічна швидкість буріння?

6. Що таке комерційна швидкість буріння?

7. Що таке циклова швидкість буріння?

8. Що таке паркова швидкість буріння?

Література

1. Ларін К.Л. Геологорозвідувальна справа: підручник / К.Л. Ларін, Г.Ф. Виноградов, В.С. Шабатин. – К.: Либідь, 1996. – 336 с.

Лабораторна робота № 5