Для большинства людей, иметь свою нефтяную или газовую скважину – значит решить финансовые проблемы на всю оставшуюся жизнь и жить ни о чем не думая.
Но так ли просто пробурить скважину? Как она устроена? Этим вопросом, к сожалению, мало кто задается.
Буровая скважины 39629Г находится совсем недалеко от Альметьевска, в поселке Карабаш. После ночного дождя, все вокруг в тумане и перед машиной то и дело пробегали зайцыJ
И вот, наконец, показывалась сама буровая. Там нас уже ждал мастер буровой – главный человек на площадке, он принимает все оперативные решения и несет ответственность за все происходящее при бурении, а также – начальник управления буровых работ.
Принципиально, бурением называют разрушение горных пород на забое (в нижней точке) и извлечение разрушенной породы на поверхность. Буровая представляет собой комплекс механизмов, таких как буровая вышка, буровые насосы, системы очистки бурового раствора, генераторы, жилые помещения и т.д.
Золото в Бурятии. В Баунтовском районе освоили новое месторождение
Буровая площадка, на которой расположены все элементы (о них мы поговорим ниже) – это очищенная от плодородного слоя земли и отсыпанная песком зона. После завершения работ этот слой восстанавливают и, таким образом, существенный вред экологии не наносится. Слой песка – обязателен, т.к. глина при первых дождях превратится в непроходимую жижу. Я сам видел, как в такой жиже застревали многотонные Уралы.
Но обо всем по порядку.
На скважине 39629Г установлен станок (собственно вышка) СБУ-3000/170 (стационарная буровая установка, максимальная грузоподъемность 170 тонн). Станок произведен в Китае и выгодно отличается от того, что я видел раньше. В России тоже производятся буровые, но китайские станки дешевле как в закупке, так и в обслуживании.
На этой площадке ведется кустовое бурение, оно характерно для горизонтальных и наклонно-направленных скважин. Такой тип бурения заключается в том, что устья скважин расположены на близком расстоянии друг от друга.
Поэтому буровой станок оборудован системой самоперемещения по рельсам. Система работает по принципу «тяни-толкай» и станок как бы передвигает сам себе с помощью гидроцилиндров. На перемещение с одной точки до другой (первые десятки метров) со всеми сопутствующими операциями уходит пара часов.
Поднимаемся на рабочую площадку буровой. Здесь собственно и происходит большая часть работы буровиков. На фото видны трубы буровой колонны (слева) и гидравлический ключ, при помощи которого колонна наращивается новыми трубами и продолжает бурение. Бурение происходит благодаря долоту на конце колонны и вращению, которое передается с помощью ротора.
Особый восторг у меня вызвало рабочее место бурильщика. Когда-то давно, в Республике Коми, я видел бурильщика, который управлял всеми процессами с помощью трех ржавых рычагов и собственной интуиции. Чтобы сдвинуть рычаг с места, он буквально повисал на нем. В итоге, буровой крюк чуть было не зашиб его.
Работа на золоте ОАО Бурятзолото
Здесь же бурильщик подобен капитану космического корабля. Он сидит в изолированной кабине, в окружении мониторов и управляет всем с помощью джойстика.
Само собой, кабина отапливается зимой и охлаждается летом. Кроме того, на крыше,тоже стеклянной, предусмотрена защитная сетка на случай падения чего-нибудь с высоты и дворник для очистки стекла. Последний вызывает у буровиков неподдельный восторг:)
Кроме ротора, буровая оборудована системой верхнего привода (сделана в США). Эта система объединяет в себе крановый блок и ротор. Грубо говоря, это кран с приделанным к нему электродвигателем. Система верхнего привода является более удобной, быстрой и современной, нежели ротор.
Видео как работает система верхнего привода:
С вышки открывается отличный вид на площадку и окрестности:)
Кроме красивых видов, в верхней точке буровой можно обнаружить рабочее место верхового помбура (помощника бурильщика). В его обязанности входят работы по установке труб и общий контроль.
Так как верховой находится на рабочем месте всю 12-часовую смену и в любую погоду и любое время года, для него оборудована отапливаемая комната. На старых вышках этого никогда не было!
В случае нештатной ситуации, верховой может эвакуироваться с помощью троллея:
Когда скважина пробурена, ствол несколько раз промывается от разбуренной породы (шлама) и в нее спускают обсадную колонну, которая состоит из множества труб, скрученных между собой. Один из типовых внутренних диаметров обсадной колонны — 146 миллиметров. Длина скважины может достигать 2—3 километров и более. Таким образом, длина скважины превосходит её диаметр в десятки тысяч раз. Примерно такими же пропорциями обладает, например, отрезок обычной нити длиной 2—3 метра.
Трубы подаются по специальному желобу:
После спуска обсадной колонны скважину еще раз промывают и начинается цементирование затрубного пространства (пространства между стенкой скважины и обсадной колонной). Цемент подается на забой и продавливается в затрубное пространство.
После того, как цемент застывает, его проверяют зондом (прибором, спускаемым в скважину) АКЦ — акустический контроль цементажа, скважину опрессовывают (проверяют герметичность), если все ОК, то бурение продолжается – разбуривается цементный стакан на забое и долото идет дальше.
Буква «г» в номере скважины 39629Г означает, что ствол скважины – горизонтальный. От устья до определенного момента скважина бурится без отклонения, но потом с помощью шарнирного отклонителя и/или роторного отклонителя она выходит на горизонталь. Первый представляет собой трубу с шарниром, а второй – долото с направленным соплом, которое отклоняется напором бурового раствора. Обычно, на картинках, отклонение ствола изображается чуть ли не под углом 90 градусов, но в реальности этот угол составляет около 5-10 градусов на 100 метров.
За тем, чтобы ствол скважины шел туда, куда нужно, следят специальные люди – «кривильщики» или инженеры телеметрии. По показаниям естественной радиактивности горных пород, сопротивлению и другим параметрам, они контролируют и корректируют курс бурения.
Схематично все это выглядит вот так:
Любые манипуляции с чем-либо на дне (забое) скважины превращаются в очень увлекательное занятие. Если в скважину нечаянно уронить инструмент, насос или несколько труб, то вполне можно уроненное никогда не достать, после чего на скважине стоимостью в десятки или сотни миллионов рублей можно ставить крест. Покопавшись в делах и историях ремонта, можно найти настоящие скважины-жемчужины, на забое которых лежит насос, поверх которого лежит ловильный инструмент (для извлечения насоса), поверх которого лежит инструмент для извлечения ловил
ьного инструмента. При мне в скважину роняли, к примеру, кувалду:)
Чтобы нефть вообще могла поступать в скважину, нужно проделать отверстия в обсадной колонне и цементном кольце за ней, так как они, отделяют коллектор от скважины. Эти отверстия делают с помощью кумулятивных зарядов; они по сути такие же, как, например, противотанковые, только без обтекателя, потому что лететь им никуда не надо. Заряды пробивают не только обсадную колонну и цемент, но и сам пласт горной породы на несколько десятков сантиметров вглубь. Весь процесс называется перфорацией.
Для сокращения трения инструмента, выноса разрушенной породы, предотвращения осыпания стенок скважины и компенсации разницы пластового давления и давления на устье (внизу давление в разы больше) скважина заполнена буровым раствором. Его состав и плотность подбираются в зависимости от характера разреза.
Буровой раствор прокачивается компрессорной станцией и должен постоянно циркулировать в скважине во избежания осыпания стенок скважины, прихвата инструмента (ситуации, когда колонна заблокирована и ее невозможно ни вращать, ни вытащить – это одна из самых распространенных аварий при бурении) и прочего.
Спускаемся с вышки, идем смотреть насосы.
В процессе бурения буровой раствор выносит шлам (разбуренную породу) на поверхность. Анализируя шлам, буровики и геологи могу делать выводы о породах, которые сейчас проходит скважина. Затем раствор нужно очистить от шлама и снова отправить в скважину работать. Для этого оборудована система очистных установок и «амбар», где очищенный хранится шлам (амбар виден на предыдущем фото справа).
Первыми принимают раствор вибросита – они отделяют самые крупные фракции.
Затем раствор проходит ило- (слева) и пескоотделители (справа):
И, наконец, самая мелкая фракция удаляется с помощью центрифуги:
Затем раствор попадает в емкостные блоки, при необходимости восстанавливаются его свойства (плотность, состав и прочее) и оттуда с помощью насоса подается обратно в скважину.
Емкостной блок:
Буровой насос (произведен в РФ!). Красная штука сверху – гидрокомпенсатор, он сглаживает пульсацию раствора за счет противодавления. Обычно на буровых – два насоса: один рабочий, второй резервный на случай поломки.
Все этим насосным хозяйством заведует один человек. Из-за шума оборудования, всю смену он работает в берушах или защитных наушниках.
«А что у буровиков с бытом?» — спросите вы. Этот момент мы тоже не упустили из внимания!
На этой площадке буровики работают, короткими вахтами по 4 дня, т.к. бурение идет практически в черте города, но жилые модули практически ничем не отличаются от тех, что используют, к примеру, в Заполярье (разве что, в лучшую сторону).
Всего на площадке 15 вагончиков.
Часть из них – жилые, в них буровики живут по 4 человека. Вагончики разделены на тамбур с вешалкой, умывальником и шкафов и непосредственно жилую часть.
Кроме того, в отдельные вагончики (на местном сленге – «балки’») выведены баня и кухня-столовая. В последней мы прекрасно позавтракали и обсудили детали работы. Пересказывать не буду, а то вы меня обвините в совсем уж откровенной рекламе, но скажу, что мне немедленно захотелось остаться в Альметьевске… Обратите внимание на цены!
На буровой мы провели около 2,5 часов и я в очередной раз убедился, что таким сложным и опасным делом, как бурение и нефтедобыча в целом могут заниматься только хорошие люди. Еще давным-давно, на Севере, мне объясняли, что плохие люди тут не задерживаются.
Друзья, спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь, теперь вы представляете себе процесс бурения скважин немного лучше. Если у вас остались вопросы — задавайте их в комментариях. Я сам или с помощью экспертов — обязательно отвечу!
Источник: ikaketosdelano.ru
Особенности разведки россыпных месторождений золота скважинами ударно-канатного бурения
Возможно, что с отдельными, затронутыми ниже вопросами можно и не согласиться, что-то важное упущено, но эта информация может помочь лучше понять процессы разведки россыпных месторождений золота, более ответственно и целенаправленно подойти к выполнению геологоразведочных работ и к подготовке сырьевой базы для своих предприятий.
Основным способом разведки месторождений россыпного золота является бурение скважин ударно-канатными станками. В Бодайбинском районе абсолютное большинство запасов россыпного золота разведано скважинами ударно-канатного бурения (УКБ) диаметром 6 дюймов.
В 1950-е годы резко снизилось качество геологоразведочных работ скважинами ударно-канатного бурения. Геологоразведочные работы состояли в системе горнодобывающих предприятий и не являлись профильным направлением их деятельности. Соответственно, отношение к этим работам было не на должном уровне. Часто работы на отдаленных участках велись без геологического контроля.
Геолог приезжал лишь раз в месяц на лошади выполнить документацию и принять пробы. Таким образом, многие месторождения в этот период остались невыявленными.
С передачей геологоразведочного процесса в систему Мингео качество и эффективность геологоразведочных работ улучшились. Стало больше уделяться внимания технологии бурения и опробования, улучшился контроль, в каждом буровом отряде появились геологи. Объекты с отрицательной оценкой после переразведки стали месторождениями и в большинстве своем отработаны.
В настоящее время задача создания и воспроизводства запасов вновь возложена на горнодобывающие предприятия, для которых эта отрасль не стала профильным направлением деятельности. К сожалению, в большинстве предприятий отношение к геологии не соответствует ее значимости. Часто работы ведутся без геологического контроля, не хватает квалифицированных промывальщиков.
Теряется школа разведки россыпей. А ведь кажущаяся простота разведочных работ для оценки запасов россыпного золота обманчива. Здесь процессы значительно сложнее в сравнении с опробованием на большинство рудных месторождений.
В данной статье не анализируются вопросы качества разведанных запасов, а рассматриваются отдельные элементы процесса разведки россыпных месторождений, влияющие на качество работ.
В отличие от разведки на другие полезные ископаемые при ударно-канатном бурении результат опробования получается непосредственно в процессе бурения скважины и практически не поддается внешней проверке. В таких условиях главным фактором получения достоверных положительных результатов на объекте работ является мастерство и добросовестность бурильщика и промывальщика на станке и геолога на участке.
Качество получаемого результата опробования зависит от технического состояния бурового оборудования, главным образом желонки, соблюдения технологии бурения и качественного выполнения всех операций при бурении и опробовании.
При бурении скважин ударно-канатного бурения нет ни одного объективного параметра, который бы не зависел от человеческого фактора.
Каждая из операций при ударно-канатном бурении, в отличие от колонкового, носит чисто субъективный характер. И от качественного выполнения каждой операции зависит результат оценки и качества разведываемых запасов.
Бурильщик обязан соблюдать технологию бурения и качественно отобрать пробу с интервала опробования и доставить пробу в колоду.
Промывальщик должен замерить объем выжелоненной пробы, качественно промыть ее и закапсюлировать шлих.
Геолог должен знать и контролировать соблюдение технологии бурения, уметь читать по «вязкам» процесс бурения, интервал отбора пробы, глубину скважины, контролировать промывку пробы промывальщиком, а также своевременно осуществлять ведение геологической документации породы по шламу. Делать контрольный замер глубины скважины при встрече золотоносного пласта и окончания бурения скважины.
Основные операции при разведке россыпей
1.При бурении важно соблюдать интервал отбора пробы в обсадных трубах: 0,5 м — по пустым породам и 0,2 м — по золотоносному пласту.
Технически можно пробурить за один цикл и несколько метров, в зависимости от состава породы геологического разреза, что часто и делается при бесконтрольном бурении. Полученный шлих расписывается и раскладывается по проходкам. Выявленное при промывке шлиховое золото попадает в случайную проходку. При этом верхняя и нижняя граница пласта может быть искусственно либо опущена, либо поднята относительно естественного залегания.
2.Желонение должно вестись до полного отбора шлама, не менее 3–5 и более циклов желонений.
При долочении породы в скважине в жидкой среде происходит дезинтеграция породы, и золотины осаждаются в нижней части забоя. При недостаточном количестве желонений (2–3 раза) часть породы в забойной части с концентрацией золота остается невыжелоненной и попадает в новый цикл долочения.
Этому способствует и конструктивная особенность желонки. Между нижней частью башмака желонки и клапаном желонки имеется «мертвое» пространство высотой до 5 см, не позволяющее полностью задержать в желонке выжелоненную породу до момента закрытия клапана.
Не все золото с опробуемого интервала попадает в пробу, часть золота по скважине опускается, что приводит к опусканию верхней границы золотоносного пласта и растягиванию пласта по мощности.
При желонении в скважине обязательным должен быть столб воды, обеспечивающий, во-первых, необходимый вакуум для желонения и, во-вторых, необходимую консистенцию пульпы.
Эти особенности характерны для желонок с тарельчатым клапаном и с шаровым.
3.Желонка должна обеспечивать необходимый вакуум для полного отбора шлама. Для этого зазор между манжетой поршня и стенкой желонки должен составлять 3–6 мм. Данный зазор обеспечивает пропуск воды через поршень внутрь желонки при опускании на забой и необходимую герметичность при подъёме поршня для создания вакуума в желонке. Для обеспечения вакуума столб воды в скважине без водопритока должен быть выше поршня желонки.
Если манжет поршня будет плотным, желонка в момент подъема будет отрываться от забоя и не обеспечит полноту отбора пробы. Если же манжет прослаблен, то не будет необходимого вакуума для полного отбора пробы. Вода слишком свободно будет переливаться через поршень и не обеспечит необходимого вакуума для забора шлама. При этом призабойная обогащенная часть шлама останется на забое и попадет в следующую проходку.
Для контроля качества желонения рекомендуется до начала разбуривания породы в трубах забросить в скважину имитатор в виде кусочков тяжелых металлов в количестве 10 штук. Оптимальным является твердый сплав из старых резцов, коронок, можно свинец.
4.После завершения операции желонения шлам из колоды сливается в ендовку. Для исключения потерь золота из пульпы ендовка устанавливается в обрез из бочки. После отмучивания порода из обреза сливается в ендовку и производится замер выжелоненной породы мерной линейкой.
Операция необходима для сравнения объема с теоретическим при подсчете средних содержаний по проходкам.
5.Промывка пробы на лотке важнейшая операция при опробовании скважин, влияющая на определение и подсчёт запасов оцениваемого месторождения.
Необходимо извлечь в шлих все зерна золота до самых мелких фракций. Опытный промывальщик извлекает в шлих самые мелкие частицы золота. При промывке на лотке порода тщательно перетирается до полного распада глинистых частиц. Шлих доводится в чистой воде. После окончания бурения скважины производится общий перемыв хвостов опробования скважины.
В выжелоненной пробе часто содержатся целиковые остатки породы, сцементированные глиной. И если при промывке в лотке их не растереть (что делается недобросовестными промывальщиками при бесконтрольном опробовании), то часть пробного золота смоется в хвосты промывки. При бесконтрольном опробовании общий перемыв хвостов может не делаться, что отразится на результатах.
6.Геологическая документация скважин является неотъемлемой частью буровой разведки.
В обязательном порядке необходимо выделять все литологические разновидности пород и по цвету и составу заполнителя, и по составу каменного материала, и по степени обработки каменного материала, и по генетическим признакам и пр., что позволит правильнее определить приуроченность золотоносности к определенным литологическим и генетическим горизонтам. В процессе бурения с проходок отбираются образцы извлекаемой породы по всем разновидностям и выкладываются в специальные трафареты для последующей документации.
По шламу при определенном навыке выделение разновидностей пород не вызывает особых осложнений.
Для идентификации пород в естественном виде и облегчения документации рекомендуется в процессе бурения сразу после обсадки труб отжелонить породу 1–2 раза без долочения. При этом в желонку попадают целиковые неразрушенные куски породы, что значительно облегчает документацию разреза.
Только по шламу без надлежащего опыта документация затруднена. Каменный материал раздроблен до щебня, и часто хорошо окатанный аллювиальный галечник документируется как щебень. При этом наличие хорошо обработанных частей каменного материала часто не учитывается.
7.Информация по документации и опробованию оперативно выносится на геологический разрез. Важно, чтобы профиль разреза близко соответствовал дневной поверхности. Профиль поверхности отстраивается относительно течения реки, левая часть профиля соответствует левому борту, правая — правому борту. Соответственно, привязка скважин по линии производится относительно течения реки.
В лучшем случае профиль строится по топографическим отметкам, однако это не всегда возможно из-за отсутствия топосъемочного обоснования на участках поисковых работ.
В современных условиях при ведении поисково-оценочных работ для оперативности наиболее прогрессивно пользоваться спутниковой навигационной системой ГЛОНАСС или GPS, особенно для выноски поисковых линий в натуру по координатам, построения поперечного профиля по проектным скважинам и определения высотных отметок пробуренных скважин. Точность координации скважин в плане и по высотным отметкам достаточна для данной стадии работ.
Практически профиль, близкий к натуральному, можно построить с применением элементарных, известных со школьных времен способов определения превышений между точками.
Правильный профиль дневной поверхности позволяет более верно определить наличие и уровни погребённых морфологических структур, с которыми связана золотоносность, правильно увязывать выявляемые структуры и россыпи и более эффективно спланировать дальнейшие работы.
Источник: zolotodb.ru
Разведка золотых месторождений
Недавно написали мне один интересный комментарий, текст примерно такой: «Купил я тут недавно металлодетектор и минидрагу с помпой, теперь думаю, куда рвануть на поиск золота».
То есть человек, не зная мест. где залегает золото, потратил большие деньги на оборудование. и теперь не знает. где его применить.
Сегодня расскажу именно о самой разведке, об её видах и методах.
Ну. самый первый и самый старый метод разведки — это шурфление. Ещё в начале 19 века, когда началась первая золотая лихорадка на Урале, основным и самым доступным инструментом для разведки была лопата.
Всё дело в том, что россыпь золота не лежит на поверхности, она. как правило. находится под слоем земли (торфов) и как раз добраться до неё и помогал этот незамысловатый инструмент.
Определив. где примерно может находится россыпь, старатель на этом месте копал шурф. Работа это совсем нелёгкая, да и опасная, глубина шурфов могла быть и три, и четыре, и пять метров, и, если происходил обвал, то выбраться шансов практически нет, но других вариантов разведать золото не было, поэтому люди и рисковали свой жизнью. И не всегда для разведки нужно было выкопать один шурф. иногда копали их десятками, труд. конечно. титанический.
Сейчас всё упростилось, шурфы копают лишь для определения содержания золота в россыпи, а саму разведку производят при помощи бурения. У профессиональных геологов для этого есть буровые установки, которые за считанные минуты пробурят скважину нужной глубины, есть и ручные буры, которыми они пользуются в труднодоступных местах, бурить ими. конечно. трудно. но всё же легче, чем копать шурфы.
Бур геолога для самостоятельной разведки не подойдёт. Во-первых. он очень тяжёлый, одному его поднять. конечно. можно, но ходить с ним по тайге среди завалов и болот не вариант, тут нужна или группа людей. или лошадь. Во-вторых. работать с ним довольно-таки тяжело, пока он ещё короткий, одно или два колена, можно управляться одному, когда больше, то тут только если при подъёме каждый раз раскручивать его или же поднимать вдвоем или втроём, плюс к этому. его нельзя повернуть в обратную сторону, штанги начинают откручиваться.
Источник: dzen.ru