7 Дәріс. Қарлы тығыздалған шөгінділер мен тұтас мұздарда ұңғымаларды бұрғылау

Мұзды облыстарда бұрғылау жұмыстардың мәні және ерекшеліктері

Заманауи мұздықтардың кең облысы – Антрактиданың ауданы 14 млн. км² жоғары. Гренландия, Солтүстік Мұзды мұхит, таулы мұздықтар – шамалы зерттелген аудандар, бірақ болашақта кешенді игеру жағынан Жердің перспективті аудандары.

Қарлы тығыздалған шөгінділерде және тұтас мұздарда ұңғымаларды бұрғылау бұрғылау жұмыстарын ұйымдастыру және жүргізу үшін ең қолайсыз полярлық және таулы аудандарда геологиялық барлау, инженерлік зерттеулер және шаруашылық игеру үшін қолданбалы мәнге ие болып келеді. Осы арнайы жағдайларда жер бетінде бұрғылау бағанасы жетегі және қатпайтын сұйықтықтармен жуу немесе ауамен үрлеу арқылы механикалық айналмалы бұрғылаудың қарапайым сұлбасын қолдануға мүмкін. Өзендік және теңіз мұздарды, ірі мұздықтарды, таулы мұздықтарды механикалық бұрғылаудың белгілі тәжірибесі жиналған. Осы әдіспен материкті мұздықтар жағдайларында (Гренландия, Антрактида) сәтті бұрғылаудың жеке мысалдары бар.

Жоғары техникалық және экономикалық көрсеткіштер мұзды атмосфералық ауамен жылуалмастыру есебінен теріс температураларға дейін суытылған сығылған ауамен үрлеу арқылы бұрғылау кезінде қол жеткізілген. 1985 жылдың ақпан айында ЛГИ гляциобұрғылау бөлім 30-шы советтік антрактидалық экспедицияның құрамында (Дружная станциясы) Фильхнердің шельфтік мұздығында алғаш рет сығылған ауамен үрлеуі бар ССК-59 снаряды қолданған. Мұздық барлық қалындығы бойынша 310 м тереңдікте кездескен теңіз суына дейін бұрғыланған. Сыртқы диаметрі 64 мм арнайы болат коронкасы, СКБ-4 станогы, 2ВУ-1-2,5/12,5 компрессоры қолданған. Таза мұз бойынша бұрғылау жылдамдығы 50-60 м/сағ құраған.

Мұзды облыстардың қатаң климаты, елді мекендерден алшақтығы, заманауи ауыр бұрғылау қондырғыны және құралды тасымалдаудың, қызмет көрсету және жөндеудің біршама қиындылығы ұңғымаларды бұрғылаудың жаңа техникалық құралдарын және техникалық тәсілдерді іздеуге мәжбүрлейді. Осы жағдайларды қанағаттандыратын бірнеше тоннадан аспайтын салмағы және кіші өлшемдері бар бұрғылау жүйесі біршама үлкен диаметрлі (75-100 мм) кернді толық алуы бар терең бұрғылаудың қамтамасыз ету қажет. Отандық және шетелдік зерттеушілермен осы мәселе жеңіл мачтасы, сыйдырғыш шығыры және кабелде электромеханикалық немесе электрожылулық бұрғылау снаряды бар қозғалмалы қондырғыларды құрастыру жолы арқылы шешіледі [7].

Жағдайлар бойынша ең күрделі мәселе Антрактиданың мұзды қалындығын терең бұрғылау, себебі континеттің орталық бөлігінде оның қалындығы 4000-4500 м дейін жетеді. Осы техникалық мәселені шешуге соңғы жылдары ААНИИ бірге ЛГИ белсеңді қатысып келеді.

Үлкен тереңдіктерде мұздықтардың серпімділігінен және жоғары таулы қысым күшінен оқпанның тарылуын алдын ала ескеру үшін ұңғыманы қатпайтын сұйықтықпен толтыру, сонымен қатар мұздықтар астындағы таулы жыныстарды бұрғылау қажет болғандықтан жалпы шешім ретінде ішкі шламжинағышы және жергілікті циркуляцияны жасау үшін ішкі сорғышы бар кабелде жоғары өнімділікті электромеханикалық колонкалы бұрғылау снарядын шығару болып табылады. Бірақ электрожылулық колонкалы бұрғылау снаряды келесі артықшылықтарға ие, ол айналмайды, реактивті моменті қабылдаудың күрделі жүйесін қажет етпейді және конструкциясы мен қызмет көрсету бойынша қарапайым болып келеді. Жылулық бұрғылау-еріту техникасын және технологиясын шығару және дамыту – зерттеулер мен шығарулардың бірінші мақсаты.

Ұсынылған әдебиеттер: Нег. 1.б. 158-176

Бақылау сұрақтар:

1. Мұзды облыстарда бұрғылау жұмыстардың мәні және ерекшеліктері.

2. Қандай шельфті мұздықта алғаш рет сығылған ауамен үрлеуі бар ССК-59 снаряды қолданған?

3. Қандай мұзды континентте қабат қалындығы 4000-4500м дейін жетеді?