Введение. Бурение скважин специального назначения

Бурение скважин специального назначения

Учебное пособие

Иркутск 2010

Бурение скважин специального назначения:

Учебное пособие/сост. В.А.Моисеев. – Иркутск, 2010. - 77 с.

В пособии изложены вопросы бурения и оборудования скважин для создания и эксплуатации геотермоэнергетических систем, бурения скважин в снежно-фирновых и ледовых отложениях в условиях Арктики и Антарктиды дл их геологического и инженерного изучения. Приведены техника и технология бурения взрывных скважин на карьерах. Рассмотрены вопросы бурения шахтных стволов и скважин большого диаметра для проведения инженерных коммуникаций без вскрытия дневной поверхности.

Пособие предназначено для студентов специальности «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых».

Библиогр. 17 назв. Ил.63. Табл. 3.

Компьютерная обработка: Айкашев А.В., студент ИрГТУ.

Основные направления экономического и социального развития России на последнее десятилетие предусматривают осуществление комплекса мероприятий по совершенствованию технологии производства, расширению в 1,5-2 раза применения прогрессивных базовых технологий.

Решению этих задач и будет способствовать увеличение объема скважин специального назначения с использованием традиционных и нетрадиционных способов разрушения горных пород. Такие скважины сооружаются, в основном, для эксплуатационных целей.

Мы рассмотрим следующие области сооружения скважин.

1. Бурение и оборудование скважин для создания и эксплуатации геотермоэнергетических систем на глубинах до 3-5км с целью извлечения тепла водонасыщенных и сухих горных пород, в первую очередь, для построения опытно-промышленных ГеоТЭС мощностью до 300-500 МВт и выше со сроком службы до 25-35 лет.

Важность таких работ понятна, так как извлекаемая из горных пород теплота в несколько раз дешевле теплоты, получаемой при сжигании органического топлива (уголь, мазут и пр.), запасы которых практически не восстанавливаются.

Развитие любой из отраслей промышленности неразрывно связано с добычей и переработкой минерального сырья. В настоящее время преобладают открытые и подземные способы добычи полезных ископаемых. В общем комплексе открытых горных работ основным технологическим процессом являются буро-взрывные работы, которые существенно влияют на эффективность всех процессов, связанных с добычей полезного ископаемого.

Поэтому обозначается еще одна область сооружения скважин.

2. Бурение взрывных скважин на карьерах. Трудоемкость бурения таких скважин составляет примерно 20% общей трудоемкости работ. Поэтому совершенствование и внедрение высокопроизводительных способов бурения таких скважин – одна из важнейших задач в технологии открытой разработки месторождений.

3. Эксплуатация месторождений полезных ископаемых глубокозалегающих, находящихся в сложных горно-геологических условиях и содержащих обедненные руды обычными методами – неэкономично. Поэтому очень перспективны геотехнологические (бесшахтные) методы добычи полезных ископаемых, т. е. с помощью геотехнологических скважин (ГТС).

Учебным планом по вашей специальности предусмотрена отдельная дисциплина – «Бурение геотехнологических скважин». Там подробно рассматриваются все вопросы.

4. При освоении новых месторождений и реконструкции горных предприятий выполняется большой объем работ по проходке шахтных стволов. Бурение стволов диаметром до 5-6м и скважин большого диаметра (более 0,5м) также имеет важное значение при разведке россыпей, для устройства подземных газохранилищ, при инженерных изысканиях и др.

5. При строительстве магистральных трубопроводов и прокладке подземных инженерных коммуникаций обычно встречаются различные естественные и искусственные препятствия: авто и железные дороги, здания, различные инженерные сети и др.

Особенные сложности возникают при встрече водных преград. Метод горизонтального направленного бурения позволяет сооружать скважины большого диаметра (до 1700мм) и большой протяженности (до 1,5км и более) под реками, болотами, озерами, дамбами, ж/д полотнами.

6. Для геологического изучения, инженерных изысканий, промышленного и хозяйственного освоения полярных и высокогорных районов приобретает значение бурения скважин в снежно-фирновых и ледовых отложениях. Требуется создание новых технологий бурения и оригинальных технических средств бурения.

Одним из таких методов является метод бурения скважин электротепловыми колонковыми снарядами и специализированными буровыми устройствами, разработанными и испытанными в течение длительного времени (около 50 лет) в Антарктиде сотрудниками ЛГИ. Ими был разработан колонковый электромеханический снаряд на газонесущем кабеле. В 1998 г. пробурена скважина глубиной 3623м (почти на 600м глубже американских и датских скважин).

Почти 20 лет проводилось микробиологическое изучение керна всей толщи ледового покрова Центральной Антарктиды в районе станции Восток. Отобрано более 1500 проб льда возраста 400 тыс. лет и более. В ряде проб обнаружены живые микроорганизмы в состоянии анабиоза. Сделано и зарегистрировано открытие – «Явление сверхдлительного анабиоза у микроорганизмов».

Данное учебное пособие составлено, в основном, по материалам В.И.Брылина.

Дата добавления: 2014-11-29