2.2. Выбор технологического инструмента.

2.2.1. Выбор способа и вида бурения.

В связи с необходимостью получения керна бурение будет вестись механическим колонковым бурением, также учитывая физико-механические свойства горных пород необходимо использовать алмазный породоразрушающий инструмент на всем интервале бурения.

Часть объемов бурения планируется проводить в сложных геологических условиях, обусловленных наличием множества разноориентированных дизъюнктивных нарушений, широким развитием процессов физического выветривания, окисления и дезинтеграции, что будет отражаться на выходе керна. Для повышения выхода керна по золотоносным зонам предполагается проводить дополнительные мероприятия: бурение укороченными рейсами, «всухую», применение двойных колонковых снарядов (ТДН-93, ТДН-76), безнасосное бурение с внутренней обратной циркуляцией и бурение увеличенными диаметрами. Согласно «Методическим рекомендациям по применению классификации запасов и месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (золоторудных)» (МПР России от 05.07.2006 № 37-р), минимально допустимый выход керна по рудным интервалам составит 80 %.

2.2.2. Разработка проектной конструкции скважины.

Конструкция должна быть такой, чтобы обеспечивалось качественное выполнение геологического задания, максимально использовались прогрессивные способы бурения, снижалась металлоемкость и повышалась производительность работ. Следовательно, качество и эффективность буровых работ предопределяются конструкцией скважины.

Обоснованием для выбора конструкции скважины является проектная глубина, конечный диаметр, физико-механические свойства горных пород и параметры бурового оборудования.

Исходя из усредненных геологических разрезов, к бурению в сложных условиях относятся все интервалы, вскрывающие измененные породы, а именно: элювиально-делювиальные образования, коры выветривания по доломитам, песчанистые образования с примесью глинистого материала, лампрофиры выветрелые, окисленные аргилизиты с обломками флюоритовых метасоматитов и метасоматитов гематит-лимонит-кварцевых. Для закрепления устья скважин, предотвращения обвалов стенок скважин на интервалах, неустойчивых к разрушению пород, предполагается крепление ствола скважин обсадными трубами с ниппельными соединениями.

Для скважин 1-й группы (глубина 24,8 м) крепление скважин в интервале 0-2,0 м будет производиться направляющими трубами диаметром 127 мм, на интервале глубин 0 -14,8 м – трубами диаметром 108 мм.

Для скважин 2-й группы (глубина 55,3 м) крепление скважин в интервале 0-2,0 м будет производиться направляющими трубами диаметром 127 мм, на интервале 0 – 45,3 м – трубами 108 мм диаметра.

В соответствии с установленными требованиями, минимально допустимые диаметры керна для опробования рудных месторождений на золото равен 59мм, конечный диаметр выбирается - 93 мм.

2.2.3.Выбор вида очистного агента

При геологоразведочном бурении очистка скважин проводится непрерывно в про­цессе бурения при помощи промывочных жидкостей, сжатого воздуха, пенных систем. Наиболее распространенным способом очистки скважин, однако, до сих пор остается применение промывочных жидкостей (техническая вода, естественные или глинистые растворы, аэрированные жидкости, эмульсионные и полимерные растворы).

Промывочные жидкости, применяемые при бурении, должны удовлетворять следу­ющим основным требованиям: 1) очищать зону забоя скважины от разбуренной породы, чтобы породоразрушающий инструмент контактировал с чистым забоем; 2) закреплять или удерживать стенки скважины при бурении в неустойчивых породах; 3) препятствовать прорывам пластовых вод в скважину; 4) обладать смазочными свойствами; 5) снижать коррозионную агрессивность среды в скважине; 6) поддерживать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии во время перерывов в работе, когда жидкость находится в скважине в полном покое; 7) охлаждать породоразрушающий инструмент в процессе бурения; 8) облегчать процесс разрушения горных пород; 9) удовлетворять санитарно- гигиеническим требованиям.

Газожидкостные смеси (ГЖС) применяются в мировой практике бурения в качестве очистных агентов уже около полувека. За это время техника и технология применения ГЖС при бурении скважин получила значительное развитие, а внедрение газожидкостных очистных агентов, обладающих низкой плотностью и теплоемкостью, способствовало значительному совершенствованию технологических процессов бурения скважин. Как показала отечественная и зарубежная практика, ГЖС обеспечивают значительное по­вышение механических скоростей бурения и снижение затрат времени на ликвидацию геологических осложнений, благодаря чему резко возрастают производительность и экономичность буровых работ.

К газожидкостным агентам относят туман, пену и аэрированную жидкость. Они представляют собой многофазные дисперсные системы, физико-химические свойства которых зависят от объемного соотношения жидкой и газообразной фаз в смеси. От вида и концентрации в жидкой фазе поверхностно-активных веществ (ПАВ) — пено­образователей, химических реагентов, а также стабилизирующих, ингибирующих, сма­зывающих и др. добавок, что позволяет регулировать эти свойства в более широком диапазоне значений, чем при использовании буровых растворов на водной основе. Благодаря этому их применение эффективно в самых неблагоприятных для жидкостной промывки условиях. Так, только ГЖС, обладая низкой теплоемкостью, позволяют пол­ностью избежать трудностей бурения скважин в условиях мерзлоты. Возможность же управления плотностью ГЖС позволяет регулировать противодавление на пласт, урав­нивая его в необходимых случаях с поровым давлением в пласте, и, тем самым, предупреждать или снижать до минимума непроизводительные затраты времени на ликвидацию геологических осложнений при проходке скважин в условиях частичных или полных поглощений промывочной жидкости, избегать загрязнения вскрываемых пород и кольматации продуктивных пластов.

На основе методики ВИТРом разработаны конструкции КДУ для буровых трехплун­жерных насосов геологоразведочного ряда: НБЗ-120/40, НБ4-160/63, НБ4-320/63, НБ5- 320/100 и двухпоршневого насоса двойного действия НБ-32.