Бурение скважин. 
Разведка горных пород

Выбор и обоснование способов бурения и основных параметров скважин

При разведке твердых месторождений твердых полезных ископаемых применяются колонковое, роторное и ударно-канатное бурение скважин.

В данном проекте для бурения скважин выбран колонковый способ бурения.

Колонковое бурение является основным техническим средством разведки месторождений твердых полезных ископаемых.

Оно также широко применяется при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях и на структурно-картировочных изысканиях при поисках нефтяных и газовых месторождений. Кроме того, это бурение применяется для различных инженерных целей. Колонковым способом могут буриться шурфы и разведочные шахты.

Колонковое бурение получило столь большое распространение по следующим причинам:

• 1. Оно помогает извлекать из скважины столбики породы — керна, по которым можно составить геологический разрез месторождения и опробовать полезное ископаемое.
• 2. Колонковым способом можно бурить скважины под различными углами к горизонту, различными породоразрушающими инструментами в породах любой твердости и устойчивости. Из подземных выработок можно бурить восстающие скважины.
• 3. Бурить скважины малых диаметров на большую глубину, применяя относительно легкое оборудование.

Глубины колонковых скважин различные — от нескольких метров до нескольких тысяч метров.

К недостаткам колонкового бурения относятся высокая аварийность и низкий выход керна при проходке рыхлых, неустойчивых и трещиноватых пород. технология бурение добыча пород Диаметры колонок скважин зависят от целей их проходки и от типа породоразрушающего инструмента.

При алмазном способе скважины бурятся в основном коронками диаметром 76, 59 и 46 мм. При твердосплавном бурении разведочных скважин чаще применяют коронки диаметром 92, 76, 59 мм, а при инженерно-геологических изысканиях применяются коронки диаметром 190, 151, 132 и 112 мм. (Воздвиженский, 1979).

Определение глубины скважины В общем случае глубина скважин определяется необходимостью полного подсечения тела полезного ископаемого. При этом углубление в подстилающие рудный пласт породы должно быть в пределах 5−20м.

По условию глубина подсечения рудного пласта 640 м, мощность пласта 80 м, углубление в подстилающие породы принимаем 5 м. Тогда общая глубина скважины составит 725 м.

Определение начальных углов забуривания скважины В общем случае ствол скважины должен по возможности пересекать пласты горных пород под углом близким к 90⁰.

По заданию аз. пад. рудного пласта ЮЗ, угол падения 45.

Т.к. угол падения рудного пласта 45⁰, то выбирается бурение искривленной скважины, чтобы сэкономить время и средства.

Начальный зенитный угол Q₀ забуривания зависит от глубины скважины.

Если глубина скважины до 300 м, Q>20⁰

300−800м, Q = 5−20⁰

>800м, Q = 2−5⁰ .

Т.к. глубина скважины 725 м, то Q₀ должно быть в интервале 5−20⁰. Выбираем Q₀ = 15⁰.

Начальный азимутальный угол забуривания б зависит от аз. пад. рудного пласта: б = 65 ЮЗ Выбор конечного диаметра бурения В общем случае конечный диаметр скважины должен быть минимально необходимым. В нашем случае конечный диаметр скважины зависит от способа колонкового бурения. При бурении скважины алмазными коронками d_к = 46−59мм, при твердосплавном бурении d_к = 76 мм.

Таблица Распределение объемов буровых работ по категориям.

Т.к. при бурении будет применяться алмазное и твердосплавное бурение, то d_к = 59 мм, запасной диаметр 46 мм.