книги из ГПНТБ / Булнаев И.Б. Техника и технология отбора проб при разведочном бурении

’■шламу. Тогда среднее содержание металла в руде может быть определено по формуле [53]

нированного опробования полезного ископаемого особо важное

шлама, полученного при материалу, то содержание его в мел-

170

инструментом улавливаются в шламоулавливающих приспо­ соблениях.

Если из вышележащих горизонтов поступает породный ма­ териал, происходит разубоживание рудного шлама, а при по­ ступлении рудного, наоборот, обогащение. Исследования шла­ ма, проведенные М. А. Шибановым на Алмалыкском и Коунрадском месторождениях, показали, что степень разубоживания или обогащения бурового шлама в результате осыпания вышележащих пород или руд может достигать значительных величин. Например, на Алмалыке были случаи, когда за счет -осыпания сверху безмедистых пород содержание в шламе сни­ жалось до 136 условных единиц против 316 в керне. При осы­ пании сверху богатых халькозииовых руд, наоборот, происхо­ дит обогащение шлама, которое может достигать в отдельных случаях 230— 360%. М. А. Шибаков, в связи с изменениями содержания металла в шламе, считает, что «такое искажение вообще сводит к нулю ценность опробования буровой мелочи и может привести к серьезным ошибкам в подсчете запасов».

Следовательно, шламовые пробы, отобранные по рудным горизонтам без изоляции неустойчивых вышележащих пород, могут быть недостоверными даже при улавливании всего ма­ териала, образуемого при бурении.

Исследования, проведенные на одном из месторождений Забайкалья, показывают, что поступление материала из выше-

.лежащих горизонтов в шлам происходит при бурении даже крепких, устойчивых пород.

Эксперименты для установления факта поступления мате­ риала производились по следующей методике. В скважину, ■пробуренную до глубины 270 м в трещиноватых, но устойчивых гранитах IX—X категорий, после полного удаления с забоя шлама путем интенсивной промывки спускался колонковый ■снаряд с двумя открытыми шламовыми трубами, расположен­ ными на расстоянии 1,25 м друг от друга. Глубина спуска снаряда не превышала 250 м, чтобы исключить возможность поступления шлама с забоя. Вращение бурового снаряда про­ изводилось с п==182 об/мин при подаче в . скважину промывоч­ ной жидкости (воды) около 70 л/мин. Продолжительность про­ ведения эксперимента 30 мин. Затем снаряд поднимался на поверхность и исследовалось содержимое шламовых труб.

Результаты экспериментов приведены в табл. 51.

Подобные же работы были проведены на месторождениях, ■-сложенных неустойчивыми осадочными породами, представлен­

172

вышележащих пород, который разубоживает шламовую пробу,

сильно затрудняет отбор достоверных шламовых про-б по полезным ископаемым.

Следовательно, для получения представительных шламовых проб, особенно при бурении в слабых, неустойчивых породах,

и экономичностью. На рис. 65 представлена конструкция уло­ вителя центробежного действия, состоящего из следующих

•основных узлов: кольцевого корпуса 1, навинчиваемого на верхний конец открытой шламовой трубы 5, четырех-шести (в зависимости от диаметра снаряда) секторных грузов 3, при­ крепляемых к корпусу с помощью пластинчатых стальных пружин 2.

При транспортировке снаряда по стволу скважины грузы занимают (под действием пластинчатых пружин) положение, показанное на рис. 65, и не мешают спуско-подъемным опера­ циям. В процессе же бурения с числом оборотов более 60 в

173

минуту они расходятся под действием центробежных сил и прижимаются резиновыми оторочками 4 к стенкам скважины. При этом образовавшиеся между ними зазоры перекрываются эластичными тканевыми перемычками. Таким образом, улови­

174

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе развития техники и технологии ко­ лонкового разведочного бурения проблема получения качест­ венного керна по отдельным видам пород и полезным ископае­ мым остается еще не решенной. Применение специальных тех­ нических средств и технологических режимов не всегда дает положительные результаты и приводит часто к снижению про­ изводительности бурения и удлинению сроков разведки и освоения месторождения. Это говорит о том, что колонковое бурение не всегда может решить задачи качественной и эконо­ мичной разведки месторождений полезных ископаемых из-за невозможности получения полноценного керна.

В данной работе изложены результаты исследований тех­ ники и технологии отбора качественных проб со стенок сква­

фикации пород и полезных ископаемых по трудности получе­ ния из них керна и предложен новый принцип классификации на основе коэффициента разрушаемое™ керна ср, определяемо­ го на специальном приборе, с учетом особенностей строения и. состава пород или руд, а также разрушающих факторов, свя­ занных с техникой и технологией бурения скважин.

2. Экспериментально установлено влияние колебания (про­ дольного и поперечного) колонкового снаряда на разрушае­ мое™ керна, и разработаны мероприятия технического и тех­ нологического характера, снижающие воздействие вибрации на керн в процессе бурения.

3. На основе анализа фактического материала выявлено,, что влияние диаметра породоразрушающего инструмента на разрушаемое™ керна изменяется главным образом в зависи­ мости от строения и состава пород и руд и в меньшей степе­ ни — от их крепости. Даны обоснованные рекомендации повыбору рационального диаметра при бурении пород и руд с различными свойствами.

176

4. Исследовано влияние угла наклона скважины на разру­ шаемое™ керна при бурении пород и руд с различными физи­ ко-механическими свойствами, и предложена формула для определения критического угла 0,ф, превышение которого при­ водит к росту разрушаемое™ керна.

5. На основе теоретических и экспериментальных исследо­ ваний доказано, что породы и руды, располагаемые вокруг ствола (в стенках) скважины и вблизи забоя (в 5— 15 м), в процессе бурения сохраняются намного лучше, чем керн, по­ лученный с этого же интервала. В связи с этим предложен ме­ тод отбора бороздовых проб со стенок скважин, особенно при разведке хрупких, трещиноватых, переслаивающихся полезных ископаемых, дающих некачественный керн при колонковом бу­ рении.

6 . Разработаны и апробированы в производственных усло­ виях вибрационные пробоотборники, позволяющие отбирать пробы со стенок скважин по породам и рудам V—XI категорий по буримости. Кусковатый материал (до 30—40 мм), получае­ мый со стенок скважин, может использоваться не только для опробования, но и для изучения строения и состава разведуемых пород пли полезных ископаемых.

7. Теоретически и экспериментально доказано, что борозды, ■отбираемые с цилиндрической поверхности стенок скважин, от­ личаются хорошей выдержанностью формы и размеров, благо­ даря чему получаются достоверные пробы даже при весьма неустойчивых, разнородных по составу и твердости полезных ископаемых.

8 . Теоретически и экспериментально исследована механика разрушения пород и руд при отбойке борозд клиновидными’ резцами со стенок скважин, и в соответствии с этим разработа­ на рациональная геометрия резцов, обеспечивающая высокую устойчивость и 'минимальное измельчение материала проб.

9. Разработаны теоретически обоснованные режимы работы шарикового вибратора пробоотборника, позволяющие эффек­ тивно отбивать бороздовые пробы из крепких пород и руд, не вызывая при этом опасных деформаций резцов и бурильных труб.

10. Проведены производственные испытания метода отбора бороздовых проб со стенок скважин на пяти рудных и неруд­

мых, полученных в вертикальных, наклонных и горизонталь­

177

скважины изогнутого и вибрирующего низа бурильной колонны.— «Нефтяное хозяйство», 1965, № 3.

жом. ОНТИ ВИЭЛ4С. Сер. Методика и техника геологоразведочных работ,

стенок скважин по данным кавернометрин. Геология и разведка месторожде­ ний полезных ископаемых Забайкалья, Чита, 1968.

15. Б р о н н и к о в а Т. П., К в и т к а В. Г. Бурение геологоразведочных скважин малого диаметра. ОНТИ ВИЭМС. Сер. Механика н технология раз­ ведочных работ, вып. 78, 1969.

16. Б у л н а е в И. Б. Влияние режима бурения на разрушаемость кер­ на при прорезке слабых угольных пластов.— «Труды Иркутского горно-метал­ лургического института», вып. 15, 1956.

17. Б у л н а е в И. Б., Ж у к И. А. Исследование избирательного истира-

179