БҰРҒЫЛАУ ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ЖОБАСЫ
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1 ЖАЛПЫ БӨЛІМ 5
1.1 Ауданның географиялық -экономикалық жағдаиы. 5
1.2 Жүргізілген жұмыстарды талдау және бағалау. 6
1.3 Геофизикалық зерттеулер 7
1.4 Геохимиялық зерттеулер 7
2 КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫ. 9
2.1 Стратиграфиясы 9
2.2 Тектоникасы 12
3 ӘДІСТЕМЕЛІК БӨЛІМ. 12
3.1 Бұрын жүргізілген геологиялық барлау жұмыстарына талдау. 12
3.2 Тиянақты барлау жұмыстарының негіздемесі 13
3.3 Бұрғылау жұмыстары. 13
3.4 Үлгі тастарды сынамалау. 15
3.5 Геофизикалық зерттеулер 18
3.6 Зертханалық зерттеулер. 18
3.7 Кен қорын есептеу 19
4 БҰРҒЫЛАУ ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ЖОБАСЫ. 21
4.1 Бұрғылау мақсаты және техникалық жағдайлары. 21
4.2 Бұрғылау тәсілін анықтау 21
4.3. Ұңғының конструкциясын жобалау 24
4.3. Жобалы ұнғыларды бұрғылау технологиясы 25
4.3.1. Жыныс талқандаушы аспаптарды таңдау 25
4.3.1. Бұрғылау тәртібінің технологиялық параметрлерін есептеу. 27
4.5. Тексеруші есптеулер 31
4.5.1 Гидравликалық есептеулер 31
4.5.2 Шырайналма жүйесі қысымының жоғалуы 33
4.5.3 Дөңгелек қимылы саңылаудағы қысымның жоғалуы 35
4.5.4 Бұрғы құбырының беріктігін анықтау 37
4.6 Бұрғылау кезінде аварияны болдырмау шаралары 46
4.7. Бұрғыланған ұңғыларды жою 47
5 Еңбекті және қоршаған ортаны қорғау 47
5.1 Ұңғының жүретін кен орынының табиғи-географиялық, метрологиялық
жағдайы 48
5.2 Қиратылатын жер үстіндегі және жер астындағы жер қыртыстарының физика-
механикалық қасиеттері 49
5.3 Қоршаған ортаны қорғау бөлімі 50
Қолданылған әдебиеттер: 65
АҢДАТПА
Негізгі сөздер: ұңғы, коронка, синтетикалы алмастар, технология, жуу
сұйығының жұтылуы, бұрғыланған тау жыныстары негізіндегі табиғи
ерітінділер, химиялық реагенттер.
Ұсынылып отырған дипломдық жоба “Волковгеология” АҚ-ның №55
геологиялық барлау экспедициясы ”Ақжар” фосфорит кен орнын тиянақты
барлауға бағытталған бұрғылау жұмыстарын жүргізу үшін құрастырылады.
Бұрғылау өзі жүретін УКБ-200300С бұрғы қондырғысымен жүргізіледі. Керн
шығымын жоғарлату үшін ЭКС-А-73 эжекторлы снаряд сайманын қолданамыз.
Жарықшақты жыныстарда жуу сұйығының жұтылуын болдырмау үшін жобада
бұрғыланған карбонатты жыныстар негізіндегі табиғи ерітінділерді қолдану
шарасы ұсынылады. Ерітіндіге арнайы химиялық реагенттер қосылады.
Тексеруші есептер ЭЕМ қолдану арқылы орындалады.
Жобада еңбекті және қоршаған ортаны қорғау мәселелрі қамтылған.
Біздің жоба бойынша таңдап алынған жұмыс жабдықтары әрбір процестердің
орындалуын 65-90% механикаландырып жұмыс өндірісі бойынша 80%-ке жеткізіліп
жұмыс жағдайларын жоғарғы ретте жеңілдетіп еңбек қорғау мәселелерін шешуді
ықтималдайды. Экономикалық бөлімде жобаланған жұмыстарды орындаудың
сметалық есептеулері келтірілген. Сметалық есептеулер жобаның құнын
азайтып, қаржылық шығынды төмендетуді көздейді.
АННОТАЦИЯ
Ключевые слова: скважина, коронка, сентитеческие алмазы, технология,
поглощение промывочной жидкости, естественные растворы на основе выбранных
пород, химические реагенты.
Данный дипломный проект составлен для ведения буровых работ по
детальной разведке месторождения фосфоритов “Акжар” акционерного общества
“Волковгеология” №55 геолого-разведочной экспедиции.
Бурение будет выполнятся самоходной установкой УКБ-200300С.
Для обеспечения представительного выхода керна применяем эжекторные
снаряды ЭКС-73. С целью предупреждения осложнений и борьбы с поглощениями в
трещиноватых породах в проекте предложено использование естественных
буровых растворов на основе выбуренных пород корбнатного состава с
добавочными ПАВ и структура-образователей.
Все проверочные расчеты выпоолнены с применеием ЭВМ.
В проекте также освящены вопросы охраны труда и окружающей среды.
В экономической части приведены смежные расчеты для выполнения
проектных работ.
КІРІСПЕ
Еліміздің экономикалық жағдайын көтеру үшін минералды шикізат қорын
анықтау жұмыстарын жүргізу керек. Халық шаруашылығына машина жасау, түсті
және қара металлургия, құрылысты шикізаттармен қамтамасыз ету қажет.
Осыған байланысты геологиялық барлау жұмыстарына көңіл бөліп, бұл
өндірісті дамытып жетілдіруге ғылыми тұрғыдан қарастырып, жүргізілген
жұмыстар эконоомикалық тиімділігін жоғарлату болып отыр.
Соңғы кезде көп айтылып жүрген еліміздің экологиялық жағдайын да
кейінгі жолға қалдырмай, жүргізілетін жұмыстардың тигізетін зиянды
әсерлерін азайтып мүмкіндігінше жою жұмыстарын алдыңғы қатарға қою керек.
Қазақстан Республикасында көптеген пайдалы қазындылардың қоры бар;
оның өмірдегі маңызы өте зор. Еліміз кен орындарын игеруде дүниежүзі
бойынша жетекші орын алады. Осы байлықты дұрыс игеруге жаңа техникалар мен
технолгияларды өндіріске ендіруді тез арада қолға алып, өндірістің дамуын
тоқтатпау керек.
Сонымен қатар еліміздің пайдалы қазбаларын шет ел компаниялары
өндіріп, оның нарыққа шығарғандағы табысының басым бөлігін өздері көріп,
елімізге тек салық арқылы пайда түседі. Сондықтан Қазақстан
территориясындағы шикізат көздерін өндіруді еліміздің өндірушілері игеруі
қажет. Осы тұрғыдан қарағанда біздің дипломдық жобамыз аз болса да кен
игеруге өз үлесін қосады деп ойлаймыз.
Жобаны жасау барысында кең көлемді арнайы әдебиеттер пайдаланылды.
Жоба анализ, синтез, математикалық салыстырмалы және басқа да зерттеу
әдістерін қолдану арқылы жазылды.
1 ЖАЛПЫ БӨЛІМ
1.1 Ауданның географиялық -экономикалық жағдаиы.
Ақжар фосфорит кен орны Оңтүстік Қазақстан облысының Созақ ауданы мен
Жамбыл облысының Сарысу ауданының шекарасында орналасқан. Облыстардың
шекарасы Құрттыбұлақ өзенінің бойымен өтеді.
Кен орнының рельефі параллельді созылған кіші бөктерлі болып келеді.
Абсолюттік биіктік белгісі 480 (Құртыбұлақ өзенінің деңгейі)-нен 650 м-ге
дейін (оңтүстік –шығыс бөлігі), биіктіктің салыстырмалы өзгеруі 60-115 м
дейін. Ауданның ашылуы қанағаттанарлық, сейсмикалығы төмен, сырғымалар мен
опырылу белгілері жоқ. Карстық өзгерістер мен опырылумен айқындалады,дәлел
ретінде оңтүстік-шығыс Қотыртас участігіндегі ұзындығы 6м,қимасы 1,85 м2
үңгірді айтуға болады. Ауданның климаты күрт континентальді жаз айлары
ыстық, құрғақ; қысы суық, қар аз түседі; наурыз, сәуір айлары жаңбырлы
болып келеді. Маусым, шілде, тамыз айлары өте ыстық 350-400С.
Температураның жылдық ауытқуы 860 С-ге дейін. Ауданның өсімдік өсу
жағдайы өте нашар, кей жерлерде ғана бұталар мен шөптер өскен. Өсімдік
қабаты аз,жері құрғақ. Өсімдіктер маусым айына дейін өсіп, кейін күннің
ыстығынан күйіп, жер беті сұрғылт-сарғыш түске боялады. (1) Бұлақтар мен
өзендердің төңіректерінде жусан, жыңғыл, баялысы, кей жерлерде ағаштар
өседі. Ауданның бөлік өтімділігі қанағаттанарлық. Жан-жануарлар әлемі
көбінесе ауыл-шаруашылық мал-жандар. Киіктер мен арқарлар үйірлері де
кездеседі. Көп тарағаны тасбақалар,әр түрлі жыландар,қасқырлар мен қорқау
қасқырлар. Энцефалиттік қауіптілік жоқ.
Гидрогеологиялық жағдайы Үшбас өзені, Құрлыбұлақ өзені мен бұлағы
және басқа да кіші бұлақтармен байланысты. Жұмыс учаскелерін сумен
қамтамасыз ету үшін бұлақтарды қолданады.
Ірі және жақын елді-мекен Жаңатас қаласы (50 мың адам тұрады).
Жаңатас Г.Б.Э-нан кен орнының оңтүстік-шығыс бөлігінен 90 км аралықта
Қаратау үгіту-сұрыптау және байыту комплексі орналасқан.
Жаңатас қаласын және фосфорит кенішін электр қуатымен қамтамасыз ету үшін
Жамбыл ГРЭС-нен екі параллель желі тартылған.
Байланыс жолдары: Ақжар кен орны Жаңатас қаласы және экспедиция
базасымен 6 км қара жолмен және 14 км 1-класс асфальт жолмен байланысқан.
Жаңатас, Қаратау, Жамбыл, Сарысу аудан орталығымен асфальт және темір
жолдарымен байланысқан. (1)
1.2 Жүргізілген жұмыстарды талдау және бағалау.
1936 жылы ЦНИГРИ лабораториясының жүргізілген зерттеулерінен бұл кен
орнында фосфориттер бар екені анықталып, Кіші Қаратау кен орны ашылды. 1937
жылы Қаратау ауағында Қаратау экспедициясы Безруковтың жетекшілігімен іздеу
жұмыстары жүргізіліп 45-тен артық кіші және артық ірі фосфориттер кен
орындары анықталды, осының ішінде Ақжар кен орны да бар.1957 жылы фосфорит
кен орындарын анықтауға жалпы-іздеу-барлау жұмыстары жүргізілді. (1)
Осы кезде 4 канава және 2 колонкалы бұрғылау ұңғысы қазылды.
1968-1973 жылдары ауданның 1:5000 масштабы геологиялық картасы
түсірілді, жүргізілген канавалардың жалпы көлемі 2835 м3 .
1985-1986 жылдары іздеу-барлау жұмыстары жүргізілді.
Жер бетіне шығып жатқан фосфорит қабаттарын бағалауда 48 канава, жалпы
көлемі 4334 м3 ,ал тереңдігі қабаттарды ашу үшін 44 ұңғы, жалпы көлемі
11340 м3 жүргізілді.
Кеннің қорын бағалау С2 категориясымен және ресурсы Р1 анықталды.
Кеннің технологиялық қасиеттерін анықтау үшін Ақжар кен орнында 5 сынама
(үшеуі канавадан, 2-і ұңғыдан) алынды. Екі технологиялық сынама
лабораторияның электротермиялық өңдеуге жіберілді. 1985 жүргізілген
жұмыстарының нәтижесі бойынша геологиялық материалдар негізінде Жаңатас ГБЭ
кен орны бойынша ТЭД (технико-экономикалық доклад) жазылды.
1.3 Геофизикалық зерттеулер
1951 жылы Волков экспедициясының Жоңғар партиясы 1:50000 масштабы
аэрорадияметриялық іздеу жұмыстары жүргізілді.
Геофизикалық жұмыстар комплексі: 1958 жылы Геофизтрестің Турлан
экспедициясы гамма,эманациялық,металлометриялық түсіру және судағы аудан
мөлшеріне зерттеу жүргізді.
1958 жылы бұрғыланатын ұңғыларды жыныстардың радиоактивтігін анықтау
мақсатымен фосфориттер кен орындарына геофизикалық жұмыстар басталды.
Ұңғылардағы жүргізілген гамма-каротаж нәтижелері бойынша фосфорит қабаттары
жақсы айқындалып, олардың радиоактивтігі жоғары екені
анықталды.Радиоактивтігі төмен болған жағдайда фосфорит кені
көрінбейді.Осыған байланысты бұл әдіс кең орын алмайды.
ГКЗ кеңесі бойынша ядролық-физикалық каротаж комплексі жүргізіліп
алынған нәтижелерінің сапасына байланысты осы әдісті негізгі етіп
қабылдайды.
Қолдану әдісі қарастырылғаннан кейін Кіші Қаратау бассейіндегі фосфориттің
құрамындағы компоненттерді анықтау жұмысы жүргізіледі.
1.4 Геохимиялық зерттеулер
1973-1974 жылдары Қаратау бассейінің солтүстік-батыс бөлігінде
геохимиялық жұмыстар жүргізіліп, микроэлементтердің таралу заңдылықтары мен
литологиялық өзгешеліктері анықталады.
Қаратау типті фосфорит кен орындарының геохимиялық зерттеулердің
нәтижелерін жақсарту мақсатымен Ақжар, Бүркітті, Түйесай кен орындарында
зерттеу жұмыстарын жүргізді. Алынған нәтижелер алдыңғы кезде Қаратау
фосфорит бассейнінің солтүстік–батыс бөлігінің нәтижелерімен салыстырды.
Екінші мақсат-Қаратау бассейнінің жекелеген аудандарында геолого-
геохимиялық алдын-ала ізденіс жұмыстары 1:50000, 1:10000 масштаб бойынша
жүргізу болды.
2 КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫ.
2.1 Стратиграфиясы
Өте көне 5 төменгі вонд (v,mR) қабаттары Құрттыбұлақ көздерінің
аймағында кездеседі.Литологиялық жағынан алқызыл және жасыл-сұр құмтастар
мен кейде саз тастар қабаттарынан тұрады.Төменгі кембрий Шолақтау
свитасының (t,cht) қабаттары литологиялық құрамына байланысты (төменнен
жоғары қарай) горизонттарға бөлінген.
Төменгі доломиттер :
фосфатты-кремнийлі жыныстар (1)
фосфориттер (төменгі горизонт)
фосфатты-кремнийлі жыныстар (2)
фосфориттер (орталық горизонт)
фосфатты-кремнийлі жыныстар (3)
фосфориттер (жоғарғы горизонт)
фосфатты-кремнийлі жыныстар (4)
карбонатты-темірлі-марганецті горизонт.
Төменгі доломиттер горизонтына қарай сериясының қабатында үзілусіз линза
тәрізді кремнимен араласып жайғасқан. Фосфаттану мөлшері аз, P2О5 мөлшері
((((((, қабат қалыңдығы ((((м дейін.
Кремнилі горизонт-жайғасу және құлау бұрышына байланысты орталық бөлігінде
тұрақты,басқа бөліктерінде диагональ және көлденең жарықшалармен кесілген.
Литологиялық жағынан фосфатты кремнийлі сұры,қызғыш-сұры,қара түске
боялған,құрылысы жасырын түйіршікті, тұтас,кейде тақталы текстуралы,әртүрлі
түсті жарықшалы.
Горизонттың фосфаттануы аз шамада, P(О( (((( , ал горизонттың
жоғарғы бөлігінде (-(( ,Горизонттың қалыңдығы (((((((( м дейін, орташа
қалыңдығы (((( м.
Фосфатты-кремнийлі жыныстар (()
Фосфорит кремний,кремнийлі карбонат және басқа да фосфаттанған
жыныстар қабаттарымен ауыспалы орналасқан. P(О( мөлшері ((( дейін ауытқып
тұрады.Қабат қалыңдығы ( м.
Төменгі фосфоритті горизонт ең бір өнім литологиялық және қалыңдығы
жағынан өзгермелі қабат. Сұр,қоңыр-сұр және қара түсті фосфориттер,тұтас
кейде тақта тәрізді ұсақ түйіршікті болып келеді.
Қалыңдығы 1,5-4,5м аралығында ауытқиды. Фосфатты кремнилі жыныстар (2)
фосфориттер, фосфатты кремнилер және газды кремнилер ретсіз ауыспалы
орналасқан Р2О5 мөлшері 5-15( аралығында ауытқиды, кейде одан жоғары
болады. Қабаттың қалыңдығы 8,5-24,5м дейін орналасады.
Орталық фосфоритті горизонт - бұл қабатта литологиясы, сапасы және
қалыңдығы бойынша өзгермелі. Жұқа фосфатты-кремнийлі сланец қабатшалары
кездеседі. Қабаттың қалыңдығы 6-8м дейін, бар кен орны бойынша созылған.
Фосфатты- кремнилі жыныстар (3)
2-горизонттың сипаттамаларымен бірдей болып келеді. Қабат қалыңдығы 3,5-10м
дейін.
Жоғарғы фосфаритті горизонт-барлық кен орны бойынша жақсы тұрақталған
қабат. Көлемді кейде плитка тәрізді түйіршікті қоңыр-сұр және қара түсті
фосфориттер, фосфатты кремнийлі жұқа қабатшалар кездеседі. Қабаттың
қалыңдығы 3-12м дейін.
Фосфатты-кремнийлі жыныстар (4)
Жұқа карбонатты кремнилі жыныстармен фосфариттер ретсіз ауысқан қабат.
Қалыңдығы 0-6м дейін. Карбонатты-темірлі-марганецті горизонтты доломиттер
және доломиттенген әктастар марганецпен темірмен қышқылданған белгілері бар
әктастардан құралған қабат. Қабаттар толқын тәрізді орналасқан, кейде линза
тәрізді фосфориттер кездеседі. Р2О5 мөлшері 0,5-14 (. Қабат қалыңдығы 4 м.
Орта кембрий, амга ярусы Е2 аm. Шолақтау свитасының жоғарғы бетінде
қалың біртекті амга ярусының бетінде карбонат қабаты орналасқан. Алдыңғы
жылдары жүргізілген зерттеулерге байланысты амга ярусы 4 горизонтқа
бөлшектенген.
а( Доломиттер және доломиттенген әктастар, сұр түсті, кіші түйіршікті
фосфариттер немесе карбонатты-темірлі-марганецті қабаттардан жоғары
жайғасқан горизонт құрамында Р2О5 бар пачканың қалыңдығы 12-16м.
б( Доломиттер, ашық-сұр және сұр түсті, кіші түйіршікті, көлемді жайғасқан,
пачканың қалыңдығы 60-120м аралығында.
в( Доломиттер, қоңыр-сұр түсті, кіші түйіршікті қалың плиткалы,арасында
кремний линзалары кездесетін пачка,қабат қалыңдығы 30-40м.
г( Доломиттер, қоңыр түсті, майда түйіршікті, жұқа плиткалы құрылған
пачка,қабат қалыңдығы 30-50м.
Май ярусы (t2m)
Амга ярусының жыныстарының үстінен жоғары бөлшектенген плиткаланған,
ұсақ түйіршік әктастар орналасқан, кейде кремний линза тәрізді қабатшалар
кездеседі. Горизонттың қалыңдығы 350-550м.
Жоғарғы кембрий (t3)
Май ярусының жыныстарының үстінде жоғарғы кембрий жыныстары жайғасқан.
Қабат сұр,ақшыл-сұр түсті доломиттерден және доломиттенген әктастардан
құралған. Жыныстар ұсақ түйіршікті, қалың плиткалы, қабаттың қалыңдығы 250-
350м.
Төменгі ордовик (О1)
Сұр және қоңыр-сұр түсті доломиттер мен доломиттенген әктастар, көлемі
әртүрлі түйіршікті плиткалы қабат горизонт қалыңдығы 300-400м.
Орта ордовик (О2)
Ақшыл сұр, сұр және қоңыр-сұр түсті доломиттер мен әктастар,
түйіршектенуі әртүрлі. Қабаттың қалыңдығы 500-600м. Төменгі және жоғарғы
ордовик қабаттары кен орнының оңтүстік-шығыс Қоңыртас участігінде ғана
болады.
Төрттік қабат (Q).
Төрттік жүйенің тау жыныстары кен орнының сай-салалары және
тектоникалық жарылыстарды даму аймақтарында кездеседі. Төрттік қабаттың
төменгі бөлігі малтатастар және құмдардан, ал жоғарғы бөлігі малтатастармен
карбонатты саздақтардан ауысуымен және қатты жыныстардың сынықтарымен
көрсетілген қабаттың қалыңдығы 0,1-20м дейін өзгереді (1)
.
2.2 Тектоникасы
Ақжар фосфорит кен орны кіші қара-ой структурасына кіріп, структураның
солтүстік-батыс бөлігін қамтиды. Кен орны құрылымына қарай
синклиналды,солтүстік қанаты белгілі дәрежеде тектоникалық өзгерген,
жарылыстар диагональ және көлденең бағытталған.
Кен орнының оңтүстік-батыс бөлігінде ең ірі кіші қараой жылжымасы
Арқалысай участігінің және Шолақтау свитасының жыныстарын кесіп орналасқан.
Жылжыманың ауытқуы 1,5-2,5м арасында.
Екінші ірі жылжу Ақжар кен орнының солтүстік бөлігінде 100-300м
ауытқыған, Арқалысай Жартал синклинасындағы Көкеу кен орнының жағдайына
қатысты 2 км ағысқан.
Үшінші ірі жылжу Орталық және Қотыртас участігінде кембрий және
ордовик жыныстарын кесіп жатыр. Жылжыма ауытқуы анықталмаған жобалау
бойынша 1-2 км.
3 ӘДІСТЕМЕЛІК БӨЛІМ.
3.1 Бұрын жүргізілген геологиялық барлау жұмыстарына талдау.
Ақжар фосфорит кен орнының стратиграфиясын, кенді қабаттың таралу
аймағын,қалыңдығын,пайдалы кеннің сапасын және негізгі құрамдас
элементтердің түрлерімен құрамдық мөлшерін анықтау мақсатында алдын-ала
барлау жұмыстары жүргізілді. Кен орнының жоғарғы бөлігі толығымен
зерттеліп, барлау жұмыстарын жүргізу кезінде алынған мәліметтер бойынша
1:10000 және 1:5000 масштабты геологиялық карта жасалды. Кен орнының
төменгі қабаттарын анықтап және пайдалы кеннің қорын есептеу мақсатымен
кеннің төменгі шегіне дейін терең ұңғылар бұрғыланады. Жүргізілген жұмыс
мәліметтері бойынша 1:2000 және 1:1000 масштабты геологиялық карта жасалып,
фосфорит кеннің қоры С1 категориясы бойынша есептелінеді, бұрғылау
жұмыстарының торы бойынша көлбеу 14 ұнғылар бұрғыланған, торы 100 х 80 м.
Бұл жүргізілген барлау жұмыстарынан алынған мәліметтер кен орнының
аймағын, кен денесінің ерекшеліктерін, құрамдас жыныстардың түрлерін
анықтауға жеткілікті.
Алдын-ала барлау жұмыстарын жүргізуде алынған мәліметтердің негізінде
тиянақты барлау учаскелері анықталып, техника-экономикалық доклад (ТЭД)
жазылды (1).
3.2 Тиянақты барлау жұмыстарының негіздемесі
Кен орны геологиялық-экономикалық нәтижелері бойынша өндірістік баға
берілгеннен кейін тиянақты барлау жұмыстарының мақсаты кен орнын
пайдалануға (игеруге) дайындау. Бұл кезеңде кен денесіне және құрамдас
жыныстарға нақтылы анықтама беріп, игеруге қажетті геологиялық, физика-
химиялық, технологиялық қасиеттерін анықтайды. Бұл мәліметтер игеру кезінде
қолданылатын техника мен технологияның жобалауға және қаржыландыруға қажет.
Жобаланған жұмыстарды жүзеге асыру үшін жалпы көлемі 1660 м 8 қосымша
оқпандар торы 100х40, тереңдігі 150-300 м. Барлау жұмысы біткенен кейін,
техникалық-экономикалық ақпар жазылып, фосфорит кенінің қоры В категориясы
бойынша есепеледі.
3.3 Бұрғылау жұмыстары.
Ақжар фосфорит кен орнын тиянақты барлау жұмысы негізінен ұңғы
бұрғылау арқылы жүргізіледі. Барлама жұмыстары 2 профиль бойынша, барлығы
бұрғылауда қосымша оқпандар жалпы көлемі 8. Сынамалар кенді денеден 1034 м,
ал құрамдас жыныстардан 3-5 м сайын алынады, соның ішінде руда бойынша 273
м, сиятын жыныстарда 761 м.
Ұңғының диаметрі жобаланған тереңдікке 76 мм болып қабылданады. Себебі
алдынғы жүргізілген бұрғылау жұмыстарының мәліметтері бойынша фосфорит кені
өте майда жарықшақты болғандықтан кіші диаметр (59 мм) кезінде керннің
шығыны азайып, сапасы нашарлайды.
Осыған қоса каротаж жұмыстарын жүргізу үшін ұнғының диаметрі 76 мм
кем болмауы тиіс.
Бұрғылау жұмыстарын жүргізу негізінде Жаңатас ГБЭ-сы жыныстардың
бұрғыланғыш категориясын анықтауда хронометриялық жұмыстар жүргізді.
1986 ж. САИГИМС Ақжар кен орнының жыныстарына ғылыми-зерттеу
жұмыстарын жүргізіп, жыныстардың тектоникалық үгілуге ұшырап, белгілі
дәрежеде өзгеріп қайта кварц –корбонат цементінде құрылған шөгінді
жыныстардың комплексі деген анықтама берді.
Ақжар кен орнының геологиялық қимасындағы жыныстардың ауысуы төменде
көрсетілген:
1. Саз тастар.
2. Доломиттер мен кремни кесектері.
3. Кремнилі доломиттер.
4. Кремниленген доломиттер.
5. Кремниленген әк тастар.
6. Кремнилі әк тастар.
7. Кремнилі фосфориттер.
8. Фосфатты-кремнилі сланецтер.
9. Көлемді кремни.
10. Кремни.
11. Кремни линзалары кездесетін доламиттер.
12. Кремнилі сазды сланецтер.
13. Кварцты құмтастар және кварцты –корбонатты құмтастар.
Бұрғылаудың орташа тереңдігін 210 м, ал жыныстардың орташа бұрғыланғыш
категориясы 9, 09. Ұңғы бұрғылаудың негізгі көлемі бұрғылау күрделігіне
байланысты 3-ші топқа кіреді. Керн сапасымен мөлшері мәліметтер алуға
жеткілікті болу үшін ұңғының диаметрі 76 мм болып қабылданады. Ұңғыны
бұрғылау УКБ-500С қондырғысымен жүргізіледі. Бұрғылау бұлқыны НБ-3 12040.
Барлық ұнғылар тік бағытта бұрғыланады.
3.4 Үлгі тастарды сынамалау.
Сыннан өткізу деп ұнғыдан алынған пайдалы қазынды мен жыныстардың
заттық құрамын зерттеу. Барлау ұнғы барлау арқылы жүргізіледі, алынған керн
материалдары сыннан өткізіледі. Сыннан өткізілген түрі инструкциялық
талапқа сай керн орнының зерттелуіне және алдынғы жүргізілген жұмыстардың
нәтижесіне байланысты етіп алады. Керн сынамалары кенқабатынан, кендіқабат
аймағынан және құрамдас жыныстардан алынады. Өзінің тағамдалу мақсаты және
сипатына байланысты сынау төмендегідей бөлінеді:
1. Геохимиялық сынау.
2. Бос жыныстарды сынау.
3. Пайдалы және құрамдас жыныстарды сынау.
4. Техникалық-технологиялық және заттық сынау.
Сынама барлық бұрғылау көлемі бойынша алынады. Кенді қабаттан сынама
әр бір метр сайын, 240 м – 240 сынама. Құрамдас қабаттардан 1440 м – 288
сынама. Біртекті қабаттардың қалыңдығының өзгеруіне байланысты сынаманың
ұзындығы 0,5 м – 3 м өзгеріп отырады, орташа ұзындығы 2 м қалыңдығы
өзгермелі қабаттар ең үлкен және ең кіші сынамалары жеке-жеке
қарастырылады. Сынаманың ұзындықтарын жеке қарастыру, фосфорит пачкасының
қорын анықтаудың дәлдігін, кеннің таралуын шектеуге жеңіл. Алынған
шамаларды өңдеу Жаңатас ГБЭ ұсаттқыш цехінде механикалық тәсілмен
жүргізіледі. Сынаманың өңдеу схемасы 3.1 суретте көрсетілген (8).
Сынаманы зерттеу үшін керн осі бойынша 12 бөлікке кесіледі. Сынаманың
сапасын, құрамын анықтау үшін керннің теориялық қажетті салмағы анықталады.
Q=12 ( Пd24 ( l ( d1 =12 ( 3,14 (0,0624 (2(2,6=0,0075=7,3 кг. (1)
Мұндағы, d-керннің диаметрі, м.
l-керннің ұзындығы, м
d1-кеннің көлемдік массасы, тм3
Сынаманың бастапқы салмағы
Qбаст ( 2kd2 , (2)
Сенімді қажетті салмақ
Q=2((((((((=80 кг
Осыдан кейін үгіту дәрежесімен ұсату кезеңдерін анықтаймыз:
S=dсоңғыd,баст=0,1\20=1\200=1\2((\ 4((\5( 1\5 , (3)
Шыққан есептеуге байланысты санаманы ұсату 4 кезеңде жүргізіледі.
1 кезең 20((2(((мм
2. кезең 10((((((((мм
3. кезең 2,5 (15((((мм
4. кезең 0,5((((((((мм.
Лабораториялық талаптар
dбаст=20мм, dcоңғ(0,1мм,к(0,2
Қажетті салмақ Q=r d2 (4)
Q=0,2(102=20кг
Q=0,2(2,52=1,25кг
Q=0,2(0,52=0,05кг
Q=0,2(0,12=0,02кг
1(кесте
Түйіршіктену коэфиценті0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Түйіршіктену диаметрі, 20 10 2,5 0,5 0,1
мм
Қажетті салмақ, кг 80 20 1,25 0,05 0,02
Салыстырмалы өңдеу нобайы
Qбаст=7,3 , dбаст=20мм, r=0,2
10мм бағдарлық елеуіш
қуысты үгіткіш 10мм.
10мм бағдарлық елеуіш.
Араластырғыш.
2,5мм бағдарлық елеуіш
2,5мм білікті елеуіш
2,5мм бағдарлық елеуіш
Араластырғыш
Q=3,0кг дейін қысқарту
0,5мм бағдарлық елеуіш
0,5мм дискалы елеуіш
0,5мм бағдарлық елеуіш
Араластырғыш.
Q2=1,8кг дейін қысқарту
Q3=1,2кг дейін қысқарту
Q4=0,9кг дейін қысқарту
0,1мм бағдарлық елеуіш
Солықты үгіткіш диірмен
0,1-0,7 мм дейін уатылады
0,1 мм бағдарлық улеуіш (4).
3.5 Геофизикалық зерттеулер
Жобаланған ұңғыларды геофизикалық зерттеулердің төмендегі көрсетілген
түрлері жүргізіледі.
1.Гамма-каротаж (ГК)
2.Нейтронды-активті каротаж (НАК)
Гамма-каротаж бұрғыланатын барлық ұңғылардың геологиялық құрылымын
анықтау үшін жүргізіледі. Инструкция бойынша қабылданған уран іздеуге
арналған Кура аппаратурасы қолданылады. Гамма-каротаж 1034 м жүргізілді.
Нейтронды-активті каротаж кенді қабатта және кеннің басқа
қабаттарымен түйісу аймағын 1: 200 және 1: 100 масштабта жүргізіледі. 1:200
масштабта 2 жазба мәліметалынады; ал 1:100 масштабта НАК-16 үшін 4-6 жазба
мәліметактивтілігі 1 жазба мәлімет фон, НАК-28 үшін 2 жазба мәлімет
активтілігі, 1 жазба мәлімет фон алынады.
Ұңғылардың кавернометриясы 1:200 масштабта жобалауға сәйкес
жүргізеді. Ұңғылардың бұрғылануын бақылау үшін НИД приборы қолданады.
Зерттеу-бұрғылау кезінде және бұрғылау аяқталғаннан кейін 10 м алдымен
жүргізіледі.
3.6 Зертханалық зерттеулер.
а) Спектралдық талдау 32 элемент, көлемі 520 сынамалар.
б) Химиялық талдау.
Кіші Қаратау фосфат шикізаттар бассейнінің өндірістік өңдеуін (талаптарына
сәйкес) химиялық талдау жұмыстарын жүргізген кезде келесі негізгі
компоненттерін (P2O5; HO; CaO; MgO; O2; Al2O3; Fe2O3) құрамдық мөлшерін,
сапасын және ерекшелігін анықтайды. Химиялық талдау Жаңатас ГБЭ
лабораториясында жүргізіледі. Жалпы сынама саны 240 дана. Далалық
зертханада сынамалардың көлемдік массасын және ылғалдығын анықтағаннан
кейін, жекеленген сынамаларды НО және P2O5 – элементтерін анықтауға
химиялық талдау 273 сынамаға жүргізіледі.
в) Толық силикаттық талдау.
Негізгі компоненттердің бір-бірімен өз-ара байланысын және әсерлеуін
анықтау мақсатымен толық силикатты зерттеу 273 сынамаға жүргізіледі. (P2O5;
Fe2O3; SO2).
Толық силикатты талдау ГКЗ-нің талаптарына сәйкес “Оңтүстік қазақ
геология” ӨГБ-нің орталық химиялық зертханасында жүргізіледі. Алынған
мәліметтерді бақылау үшін Жаңатас ГБЭ-нің химиялық зертханасына ішкі және
сыртқы бақылаулар жүргізіледі. Сыртқы бақылау жарты жылда бір рет
жүргізіледі.
3.7 Кен қорын есептеу
Геологиялық барлау жұмыстары өткізіліп бітірілгеннен кейін алынған
мәліметтер бойынша кен қорының көлемі есептеледі. Кен қорын бағалау
бұрғылау жұмыстарының кезеңіне және жүргізу тәсіліне байланысты ұйғарылып
бекітілген. Категорияға үйлесіп жүргізіледі. Кен қорын бағалаудың негізгі
үш түрі бар. (8)
1. орташа арифметикалық тәсіл.
2. Геологиялық блоктау тәсілі.
3. Геологиялық қималар тәсілі.
Ақжар фосфариттер кен орнының кен қорын бағалауда геологиялық блоктау
тәсіліән қолданады. Геологиялық блоктау тәсілінің артықшылығы, оның
қарапайымдылығы, есептеуге жеңіл, алынған блоктың пішініне байланысты өрнек
қоданып шығарылады. Бұл әдіс барлық Кіші Қаратау фосфариттер бассейніне
қоданылып, тәсілдің сенімділігі ГКЗ-нің бірнеше рет тексеріліп, қолдануға
бекітілген. (1)
P2O5 фосфорит кені мен фосфор қышқылының қоры 1:5000 масштабта
түсірілген кластың планы бойынша есептеледі. Алдыңғы жылдары жүргізілген
жұмыстарды ескере отырып, P2O5 кенінің қорын В категориясы бойынша
есептейміз.
Кеннің қорын есептеу үшін төмендегідей есептеулер жүргізіледі:
Кен денесінің орташа қалыңдығын анықтау.
mcр=Emіn=38+39+40+40+30+30+32+348 =35,4 м (5)
mcp(35,4 м
P2O5 орташа мөлшерін анықтау
Сср=ECіn=10+12+12+15+5+8+10+108=1 0,25( (6)
Мұндағы: m-кен қабатының қалыңдығы, м.
С-кеннің проценттік мөлшері,(
n-мәліметтер (ұңғы) саны
Кен пішінінің ауданын есептеу
S=15х6х20=1800 м2 (7)
V=S x mср=1800х35,4=63720 м3
Qn x u=V x d1 = 63720 м3 х 2,9 тм3 = 184788 т.
4 БҰРҒЫЛАУ ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ЖОБАСЫ.
4.1 Бұрғылау мақсаты және техникалық жағдайлары.
Жобаның алдыңғы бөлімінде айтылғандай Ақжар фосфориттер кен орнын
барлау үшін барлау ұңғысы жобаланып кен қоры А категориясы бойынша
бағаланады. Кен орнын барлау үшін ұңғылардың жалпы көлемі сегіз. Бұрғылау
жұмысы жобалау және есеп жүргізу ең терең ұңғыға жүргізіледі. Осы ұңғыны ең
негізгі деп аламыз,ең терең ұңғыны бұрғыланған қондырғылармен жабдықтар
және аспаптар,одан тайыз ұңыларды жеңіл бұрғылайды.
Бұрғылау участігінде және ұңғы басына жол тартылады. Жол бұрғылау
қондырғысы тасымалдау үшін және қажетті материалдарды жеткізу үшін алдын-
ала жобаланды. Ұңғының жоғарғы аралығын бұрғылау үшін қажетті балшық
ерітінділері және цементтеуге, тампондауға керек.
4.2 Бұрғылау тәсілін анықтау
Бұрғылау тәсілін анықтаған кезде негізгі факторлар: бұрғылаудың
геологиялық жағдайы, ұңғының тереңдігі диаметрі, жұмысы жүргізетін ауданның
географиялық жағдайы.
Осымен қатар алдында жүргізілген бұрғылау жұмыстарын талдау жүргізіп,
алынған мәліметтер бойынша анықтау жүргізуге болады. Қазіргі кезде ең көп
тараған жәнее нәтиижелі болып қатты қорытпалы және алмас коронкаларды
қолдану арқылы айналмалы колонкалар бұрғылау. Таңдап алынған жыныс
талқандаушы аспапқа байланысты қатты қорытпалы және алмасты болып бөлініп,
бұрғылаудың технологиясы мен жұмыс параметрлері бұрғылау тәсіліне
байланысты жасалады. Бұрғылау жүргізілетін қабаттағы жыныстардың техника-
технологиялық қаситеттері және геологиялық мәліметтері толығымен анықталған
кезде, бұл қабатта кернсіз жаппай бұрғылау жүргізіледі. Алдын-ала барлау
стадиясында бұрғылау керн ірік тасын алу арқылы жүргізіледі. Ал кернді
сапалы түрде алып отыру үшін негізінен айналмалы бұрғылау тәсіл қоспалармен
ертінділер тікелей бұрғылау учатсігіне бұрғылар күшімен жасалады. Қоспалар
мен ерітінділерді дайындауға керекті заттар авто көлікпен жеткізіледі.
Бұрғылау технологиясымен аспапты таңдауда жобада көрсетілген. Негізгі
ұнғы ретінде алынған ұңғының геологиялық тәсілмен төменгі кестеде
көрсетілген. Бұрғылау тәсілін жан-жақты анықтау үшін алдымен тау
жыныстарының динамикалық беріктігі Ғg және олардың аброзифтілік
коэффицентінің мәні анықталады. Одан кейін жыныстардың біріктірілген
көрсеткішін яғни рм-нің мәнін формула бойынша анықтаймыз [7].
Рм=3 х Ғg0,8 х Кабр [8].
Біздің геологиялық тілмеде қаттылығы әр түрлі тау жыныстары
кездеседі.
2-кесте
Геологиялық тілме
№ Жыныстардың аттарыШартты қалың дығы, М
белгілер басы соңы Барлығы
1 Тығыз саздақтар 0 7 7
2 Әктастар 7 35 28
3 Доломиттер 35 140 105
4 Фосфориттер 140 160 20
5 Кремний 160 175 15
6 Фосфориттер 175 200 25
7 Кремнилі-саздақты 200 210 10
тақта тастар
8 Кварцты құмтастар 210 300 90
Тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне, геологиялық
тілменің сипатына, сондай-ақ алдын-ала барлау мақсаттарына байланысты
негізгі тәсілдік ретінде колонкалы айналмалы тәсіл таңдап аламыз. Керн
сынама әр жобаланған ұнғының басынан аяғына дейін алынады.
3-кесте.
Тау жыныстарының физика-механикалық көрсеткіштері
№ Тау басы аяғы Барлығы Fg
жыныстар
ының
аттары
26 14 3 6 0,12 4,0-4,8
36 22 6 12 0,24 5,2-6,2
46 31 8 16 0,32 8,0-9,6
59 42 10 10 0,40 13,0-15,6
76 58 12 24 0,48 18,5-22,2
93 73 16 32 0,64 25,0-30,0
БСС коронкаларының бөлек дамытылған бір түрі БСИ маркасы. БСС, БСИ
коронкалары жоғарыда айтылғандай синтеттикалы АСС 250200, АСС 315250
алмас түйіпшіктерімен жабдықталады. Жалпы көлемдік алмастардың салмағы 13,0
карат. Коронкалардың әрбір секторының сыртқы жәнее ішкі кесуші қабаттары
“Славутичь” аса қатты материалымен жабдықталады. өндірістік тәжірибелерге
қарағанда БСС, БСИ маркалы коронкалардың көрсеткіштері мынандай: [19].
- орташа мехникалық бұрғылау жылдамдығы 1,71мсағ;
- бір рейсте ұңғылау тереңдігі 3,34 м;
- бір коронканың орташа өтімділігі 10,9 м.
Кен деенесіне дейінгі және одан төмен орналасқан қабаттардың
котегориялары 8-9-10. Сондықтан оларды, яғни 160-175 м, 200-210 м, 210-258
м БСС немесе БСИ маркалы коронкалармен бұрғылаймыз. Ал кен денесіне 5 м
жетпей кен денесінің өзін және кен денесінен 5 м төмен бұрғылаушы және
жоғары өнімділікпен керн сынамасын сақтап оны шығару үшін бөлек аспаптар
және техникалық құралдар қолданамыз.
4.3.1. Бұрғылау тәртібінің технологиялық параметрлерін есептеу.
1. 0-7 м аралығы
диаметрі 112 мм М және МС шарошкалы қашаулары. Қашауға берілетін
осьтік салмақ мына теңдеу бойынша есептелінеді [7].
Р=Ро х Д; кН;
Бұл теңдеуде Ро - қашаудың диаметрінің 1 см ұзындығына берілетін
үлестік салмақ нақты осьті салмақты екі есе төмендетеміз. Шарошкалық
қашаулармен жұмсақ және орташа тау жыныстарын бұрғылағанда айналдыру
жиелігі 90-300 айнмин аралығында болады. ұнғының бастап бұрғылағанда, оны
екі есе төмендетеміз. Ұнғының түбіне жіберілетін жуу сұйығының мөлшерін
төмендегі теңдеумен есептейміз:
Q=П4(D2 – d2)Uka, м3с
Мұнда D – скважинаның диаметрі, м;
d – бұрғылау құбырының диаметрі, м;
Uka – скважина мен бұрғылау колоннасының арасындағы соңылау арқылы
сыртқа шығатын көтерілме ағымның жылдамдығы, мс.
Ұнғының бастап бұрғылау үшін бұл көрсеткішті төмендетеміз.
2. 7-35 м аралығы.
Диаметрі 93 мм СА-4 маркалы коронка. Осьтік күштің қажетті мөлшерін
мына теңдеумен есептейміз: Р = ро х м, даН.
Мұнда ро – коронканың әрбір негізгі кескішіне берілетін осьтік мәні,
даН.
СА-4 коронкасына ро = 0,4 –0,8 кН = 40 – 80 даН. Негізгі кескіштердің
саны m = 16. Нәтижеде Р = (4080) х 16 =6401280даН.
СА-4 –93 коронкасы үшін g=0,81,4 лмин.
D - сыртқы диамтері мм.
3. 35-140 м аралығы, тау жыныстары 8-категориялы доломиттер. Бүрғылау
диамтері 76 мм. Жыныс талқандаушы аспап – БСС синтетикалы алмас коронкалар.
Алмас коронканың үстінен басатын осьтік күштің мөлшерін мына
формуламен есептейді [19]:
Р = Рy х S, даН
Мұнда S – алмас коронканың жұмысына түбінің ауданы, см2.
Рy – алмас коронканың 1 см2 жұмысшы ауданына берілетін сыбағалы күш
мөлшері 8-9 категориялы жыныстар үшін Рy = 60-75 даНсм2.
Алмас коронка түбінің жұмысшы ауданының мәнін мына формуламен анықтауға
болады:
S=К х П4 х(D2с – Dі2); см2;
Мұнда К – коронканың жұмысшы ауданының сұйық шығатын жырашалар
(канава) болғандығынан кішірейетіндігін ескеретін коэффицент;
(К=0,6–0,8)
D2с, Dі2 – коронканың ішкі және сыртқы диаметрінің мәні, см.
Dс= 7,6 см; Dі= 5,8 см; К =0,7
S=0,7 х 3,144 х(7,62 – 5,82)=13,24 см2
Нәтижеде Р=13,24 х (60 - 75)=795995 даН.
Осьтік күштің мәнін мына жағдайларда төмендетеді:
- жарықшақты қаттылығы ауыспалы және абразивті жынысты бұрғылағанда;
- көлбеу жатқан көпқабатты (қатқабатты) жыныстарды қабатының бетіне
үшкір бұрыш құрып бұрғылағанда (бұл жағдай скважинаны қисайтпау үшін
қажет);
- бұрғы станогының қуаты аз болғанда және тағы басқа жағдайларда
осьтік күштің үйлесімді мәнін 20-25% кемітеді.
Алмас коронкамен бұрғылағанда оның айналым санын осьтік күштің мәнімен
сәйкестендіру керек. Айналым саны өскен сайын осьтік салмақтың мөлшерін
көтеріп отыру керек.
Жалпы алмаспен бұрғылауды шама келгенше жоғары айналдыру жиелігімен
жүргізген жөн. Стедимастың қуаты өскен сайын, бұрғы құбырларының беріктігі
жоғарлаған сайын коронканың айналым санын өсіре берсек, осьтік күштің мәнін
көтере берсек соғұрлым бұрғылаудың тәртібі үйлесімді және өнімділігі жоғары
болмақ . [7]
Коронканың айналым санын мына теңдуемен есептейміз:
n=60xUПхDо, айнмин;
Бұл теңдеуде U – коронканың шеңберлік жылдамдығы мс;
VІІІ-ІX категриялы тау жыныстары үшін U=3,0-4,0 мс;
Dо = Dс+Dі2 – коронканың орташа диаметрі, м;
Dо=0,076+0,0582 =0,067 м;
Нәтижесінде айналым саны:
n=60x(3,0-4,0)3,14х0,067=8601150а йнмин.
Айналым санының ең жоғарғы мәнін 500 м тереңдікке дейін жарықшақты жоқ
тұтас жыныстарды бұрғылағанда қолдануға болады. Жарықшақты тау жыныстарында
крн шығынын азайтпау үшін айналымның төменгі шегіне жақындауға тура келеді.
Алмаспен бұрғылағанда жуу агентінің ұңғыға жіберілу тәртібінің маңызы
өте зор сұйық сұйық аз жіберілсе төстегі коронка балқып істен шығуы
(“күйіп” кетуі) мүмкін. Нәтижесінде авариялық жағдайлар, артық көтеру-
түсіру операциялары, уақыттың зая кетуі орын алады.
Сұйықтың көлеммі тым көп жіберілсе бұрғылау жылдамдығы күрт азайып
кетуі мүмкін, себебі ұнтақ (шлам) аз болғандықтан коронканың матрицасы аз
желінеді де алмас түйіршіктері ашылмайды, матрицадан шықпайды, коронканың
түбі айна секілді тегістеліп қалады да бос сырғанауға жеткізеді.
Жуу сұйығының қажетті мөлшерін төмендегі теңдеумен есептейміз:
Q=q x Dс, лмин;
Бұл жрде q – корона диаметрінің 1 мм ұзындығына берілетін жуғыш
сұйықтың сыбағалы көлемі, лмин;
Dс=76 мм – коронканың сыртқы диаметрі.
Алмаспен бұрғылауда q=0,8-1,0 лмин.
Нәтижесінде:
Q=(0,8-1,0) х 76=60,076,0 лмин.
Сондай-ақ, сұйық мөлшерін бұдан көрі дәлірек былай анықтауға болады:
Q=П4 х (D2 – d2) x Ua, м3с.
Бұл жерде:
D - ұнғының диаметрі, м;
d – бұрғы құбырының диаметрі, м;
Ua – сыртқа шығатын, көтерілетін ағымның жылдамдығы, мс;
Ua =0,5-0,8 мс.
Бұрғылайтын ұнғының терең емес болғандықтан Ua=0,5 мс деп
қабылдаймыз.
Есептегеннен кейін:
Q=3,144(0,0762 – 0,0562) х0,5 =77 лмин.
Қатты қорытпалы бұрғылаудан алмаспен бұрғылауға ауысқанда ұңғыда
шқандай қалып қойған металл сынықтары (шарошканың тісі, коронка кескіші, т.
б.) болуы тиіс емес [18].
ІV. 140-160 метр аралығында фосфориттер кен қабатының жиегі
орналасқан. Пайдалы қазындыны бұрғылап сипама ашып отыру техникасы бөлек
тарауда қарастырылады. Сондай-ақ осындай интевал 175-200 мет аалығында
оналасқан (VІ интервал).
V. 160-175 метр аралығында Х-категориялы кремнилер орналасқан. Жыныс
талқандаушы аспап – БСС (БСИ)-76 алмас синтетикалы коронкалы. Коронкаға
жұмсайтын салмақ Р=Ру х S даН; Коронка түбінің ауданы есептелген: S=13,24
см2, Ру=7590даНсм2 (кейбірде 120даНсм2 дейін).
Есептеу нәтижесінде:
Р=(7590) х 13,24=9901190 даН.
Осьтік салмақтың максималды мәні:
Р=120х13,24=1580 даН.
Коронканың айналым саны:
n=60xUaПхD=60х(2,0-3,0)3,14х0,067 =570855 айнмин.
Бұл жерде Х-ХІ категориялы тау жыныстары үшін Ua=2,0-3,0 мс.
Жуу сұйығының мөлшері жоғарыдағы интервалдың параметріне теңеледі:
Q=60-76 лмин.
VІІ. Ұңғының 200-210 метр аралығында VІІШ категориялы кремнилі
саздақты тақтатастар орналасқан. Жыныс талқандаушы БСС(БСИ) синтетикалы
алмас короналар. Тау жыныстарының категориясымен жыныс талқандаушы аспаптың
кі интервалды, 35-140 метр және 200-210 метр, бір-біріне сәйкес
болғандықтан бұрғылаудың технологиялық параметрлері де бірдей болады, яғни
осьтік салмақ:
Р=795995 даН;
VІІІ. 210-258 метр аралығында Х-категориялы кварцты құмтастар
орналасқан. БСС-76 алмас коронкасына жұмсайтын осьтік салмақ
Р=990-1190 даН.
Максималды осьтік салмақ:
Р=1580 даН.
Коронканың айналу жиелігі:
n=570-855 айнмин.
Жуу сұйығының мөлшері:
Q=60-76 лмин.
4.5. Тексеруші есптеулер
4.5.1 Гидравликалық есептеулер
Жыныс талқандаушы аспаптың өнімділігін және бұрғылау жылдамдығын
жоғарлату үшін ұңғы түбіндегі талқандалған тау жынысын толығымен тазартып
жоғары шығару керек. Егер жуу сұйығының мөлшері ұңғы түбін толығымен
тазартуға жеткіліксіз болса, онда бұрғылау ұнтағы қайта талқандалып
бұрғылаудың механикалық жылдамдығын азайтады.
Бұл проблеманы болдырмау үшін жуу сұйығының шығыны ұңғы түбін бұрғылау
ұнтағынан толығымен тазартылғандай етіп келесі формуламен анықтау қажет:
[3]
Q=П4 х (D2max – d2H) x U, м3с
Мұнда:
Dmax –ұңғының ең үлкен диаметрі;
dH – бұрғылау құбырының диаметрі;
U – көтерілген ағынның жылдамдығы.
U=U+C
мұнда:
U – жуу сұйығындағы бұрғылау ұнтағының бату жылдамдығы.
С - ұнтақты шығаруға қажетті жылдамдық, м.
Талқандалған бөлшектің бату жылдамдығы:
U=ао х К x (dn(Vp - 1)sіn(
ао – жуу сұйығының тұтқырлық коэффиценті
ао=3(мn
мұнда: м – судың тұтқырлық коэффиценті;
n – бұрғылау ерітінділерінің тұтқылық коффиценті;
К – бөлшек пішінінің коэффиценті К = 4,5;
V – жыныс бөлшегінің тығыздығы;
р – жуу сұйығының тығыздығы;
( - ұнғының көлбеулік бұрышы.
Ұнғының түбін тазаррту үшін жуу сұйғының өрлеме ағымының жылдамдығы,
бұрғылау бөлігінің батубату жылдамдығынан кем болмауы керек. Бұрғылау
ұнтағының өлшемі кернмен коронка сақынасының арасындағы саңылау арқылы
өтетін болған жағдайда ғана ұңғының түбі таза жазылады. Саңылаудың өлшемі
төмендегідей болады:
dзв=Dkв-Dk2
Dkв – коронка саңылауының ішкі диаметрі;
Dk – керннің диаметрі.
Бұрғылау бөлшегі ұңғы қабырғасымен коронка сақинасының арасындағы
саңылаудан өтетін жағдайда ұңғы түбін толығымен тазартады. Сыртқы
саңылаудың өлшемі төмендегідей болады:
Dсн =Dc – Dкн2;
Dc – ұңғының диаметрі, м;
Dкн – коронка сақинасының диаметрі, м.
Бөлшектің өлшемі ретінде Dсн және Dзв саңылау өлшемінің ең кіші
шамасын алады.
С= (D2c – в х d2к) х (б - () х Uб ( D2c - d2к) х (( х z;
Мұнда:
в – керн шығынының коэффиценті;
Uб – бұрғылау жылдамдығы, мс;
( - көтерме және төмен түспе ағымының сыбағалы салмақтарының
айырмашылықтары;
z – бөлшектердің айналу коэффиценттері;
dк – бұрғылау құбырының диаметрі, м;
( - жуу сұйығының тығыздығы;
б – жыныстың тығыздығы.
4.5.2 Шырайналма жүйесі қысымының жоғалуы
Ұңғыға жууға қажетті бұйымының қысымы шырайналма жүйесінің әрбір
элементіне байланысты жуу сұйығының қысымының жоғалуын анықтау арқылы
табылады. Қысымның ішкі үйлеспе арқылы жоғалуы жуу сұйығының түріне,
саңылаудың өлшемі ағын режиміне байланысты болады. Шырайналма жүйесінің
әрбір элементіне байланысты қысымының жоғалуы төменде көрсетілген
аралықтарда есептеп, олардың соммасын шығарады:
1) Бұрғы құбырларының жыныс талқандаушы қысымының жоғалуы – р1;
2) Бұрғылау құбырлары ішіндегі қысымның жоғалуы – р2;
3) Колонкалы құбыр мен керн арасындағы қысымның жоғалуы – р3;
4) Колонкалы құбырмен ұңғы қабырғасы арасындағы қысымның жоғалуы –
р4;
5) Бұрғы құбырлары мен ұңғы қабырғасы арасындағы қысымның жоғалуы –
р5;
6) Қосылыстар мен ұңғы қабырғасы арасындағы қысымның жоғалуы – р6;
7) бұрғы құбыры мен шегендеуші құбырлардың арасындағы қысымның
жоғалуы – р7;
8) Көтерілме және төмен түспе ағымдардың айырмашылығы әсерінен
қысымның жоғалуы – р8;
Әрбір аралықтағы (1-7) қысымның жоғалуын табу үшін сол аралықтардағы
жуу сұйығының жылдамдығы төменгі формуламен анықталады: [17]
U=QF1, мс;
Мұнда:
Q – жуу сұйығының (мөлшері) шығыны;
F1 – берілген аралықтағы жуу сұйығы ағын өтетін саңылаудың қима
ауданы.
F2=П4 х(D2і – d2і); м2
Мұнда D2і, d2і – сақиналы саңылаудың сыртқы және ішкі диамтері, м.
Егер саңылау дөңгелек болған кезде оның қима ауданын төменгі
формуламен анықтауға болады:
Fі=П4 х D2; м2.
Бұрғы құбырларрының қосылыстарындағы қысымның жоғалуы.
Қосылыстардағы қысымның жоғалуын анықтау үшін алдымен қосылыстардың
гидравликалық коэффицентін есептеп табу керек.
(=([(dвdсв)2 - 1]
мұнда:
dв – бұрғы құбырының ішкі диаметрі, м;
dсв - қосылыстың ішкі диаметрі, м;
( - қосылыстың түріне байланысты коэффицент (муорталы құлыпты (=2,
теңеледі (=1,5)
P1 - қосылыстардағы қысымның жоғалуы төменгі формуламен анықталады:
P1=(1 х (U1 – U2)2xg x p x n, Нм2;
Мұнда:
U1 және U2 - қосылыстағы және бұрғы құбыры ішіндегі сұйқтың
жылдамдығы, мс;
g – еркін түсу үдеуі, ол 9,8 мс;
p – жуу сұйығының сыбағалы салмағы, тсм2;
n - қосылыстар саны;
( - бұрғы құбырлары колоннасының ұзындығы, м.
lбқ = 4,5 м
lбқ - бұрғы құбырының ұзындығы.
4.5.3 Дөңгелек қимылы саңылаудағы қысымның жоғалуы
Бұрғы құбырының тегіс бөлігіндегі (р2) қысымның жоғалуын есептеген
кезде шланганың ұзындығы (l м) және бұрғы колнкасының ұзындығын (l) ескере
отырып турболентті ағынды Dорт – Вейсбах, ал ламинарна ағынды Пуазейн
формуласымен анықтайды:
P2 = (2 x pxU22g x ldв немесе
Р2=32(lU2dв2; Нм2
мұнда:
( - сұйықтың тұтқырлық коэффицеенті.
l - өткізгіш құбырдың ұзындығы, м.
l=L – lk + lш(dвdш)5; м
мұнда lш – шланганың ұзындығы, м;
dш – шланганың ішкі диаметрі (dш=0,038)
Гидравликалық кедергілер коэффиценті үшін дөңгелек саңылаудың
Рейнольдс саны
R*eі=Uі x p x (Dі - dі) ([1+ro x (Dі - dі) 6 x ( x Uі]
Су және басқа Ньютон сұйықтары сақиналы саңылаулардан ағып өткен
кезде, егер
а) R*eі ( 2300, онда
(і =64(1-aі) R*eі x (1+dі2 + 1-aіlnaі)
aі =dіDі
б) 2300 ( Reі ( 105, онда (=0,02 х 1,7( Reі
в) R*eі(105 онда (=0,024
Көтерілмелі және төмен түспе ағымдардың тығыздығының айырмашылығы
әсерінен қысымның жоғалуы.
Р8=(р х g x h x sіn(, Нм2
мұнда:
g – еркін түсу үдеуі, мс;
h – бұрғы колонкасының ұзындығы, м;
(р – сұйықтың көтерілме және төмен түспе ағындардың тығыздығының
айырмашылығы, тм3;
Қысымның жоғарлауының қосындысы
Шырайналма жүйесінің жалпы қысым жоғалуы Р төменгі формула бойынша
анықталады:
Р =Rx(Р1 +Р2+Р3+Р4+Р5+Р6+Р7+Р8), Нм2
R=1,21,3
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ 3
1 ЖАЛПЫ БӨЛІМ 5
1.1 Ауданның географиялық -экономикалық жағдаиы. 5
1.2 Жүргізілген жұмыстарды талдау және бағалау. 6
1.3 Геофизикалық зерттеулер 7
1.4 Геохимиялық зерттеулер 7
2 КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫ. 9
2.1 Стратиграфиясы 9
2.2 Тектоникасы 12
3 ӘДІСТЕМЕЛІК БӨЛІМ. 12
3.1 Бұрын жүргізілген геологиялық барлау жұмыстарына талдау. 12
3.2 Тиянақты барлау жұмыстарының негіздемесі 13
3.3 Бұрғылау жұмыстары. 13
3.4 Үлгі тастарды сынамалау. 15
3.5 Геофизикалық зерттеулер 18
3.6 Зертханалық зерттеулер. 18
3.7 Кен қорын есептеу 19
4 БҰРҒЫЛАУ ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ЖОБАСЫ. 21
4.1 Бұрғылау мақсаты және техникалық жағдайлары. 21
4.2 Бұрғылау тәсілін анықтау 21
4.3. Ұңғының конструкциясын жобалау 24
4.3. Жобалы ұнғыларды бұрғылау технологиясы 25
4.3.1. Жыныс талқандаушы аспаптарды таңдау 25
4.3.1. Бұрғылау тәртібінің технологиялық параметрлерін есептеу. 27
4.5. Тексеруші есптеулер 31
4.5.1 Гидравликалық есептеулер 31
4.5.2 Шырайналма жүйесі қысымының жоғалуы 33
4.5.3 Дөңгелек қимылы саңылаудағы қысымның жоғалуы 35
4.5.4 Бұрғы құбырының беріктігін анықтау 37
4.6 Бұрғылау кезінде аварияны болдырмау шаралары 46
4.7. Бұрғыланған ұңғыларды жою 47
5 Еңбекті және қоршаған ортаны қорғау 47
5.1 Ұңғының жүретін кен орынының табиғи-географиялық, метрологиялық
жағдайы 48
5.2 Қиратылатын жер үстіндегі және жер астындағы жер қыртыстарының физика-
механикалық қасиеттері 49
5.3 Қоршаған ортаны қорғау бөлімі 50
Қолданылған әдебиеттер: 65
АҢДАТПА
Негізгі сөздер: ұңғы, коронка, синтетикалы алмастар, технология, жуу
сұйығының жұтылуы, бұрғыланған тау жыныстары негізіндегі табиғи
ерітінділер, химиялық реагенттер.
Ұсынылып отырған дипломдық жоба “Волковгеология” АҚ-ның №55
геологиялық барлау экспедициясы ”Ақжар” фосфорит кен орнын тиянақты
барлауға бағытталған бұрғылау жұмыстарын жүргізу үшін құрастырылады.
Бұрғылау өзі жүретін УКБ-200300С бұрғы қондырғысымен жүргізіледі. Керн
шығымын жоғарлату үшін ЭКС-А-73 эжекторлы снаряд сайманын қолданамыз.
Жарықшақты жыныстарда жуу сұйығының жұтылуын болдырмау үшін жобада
бұрғыланған карбонатты жыныстар негізіндегі табиғи ерітінділерді қолдану
шарасы ұсынылады. Ерітіндіге арнайы химиялық реагенттер қосылады.
Тексеруші есептер ЭЕМ қолдану арқылы орындалады.
Жобада еңбекті және қоршаған ортаны қорғау мәселелрі қамтылған.
Біздің жоба бойынша таңдап алынған жұмыс жабдықтары әрбір процестердің
орындалуын 65-90% механикаландырып жұмыс өндірісі бойынша 80%-ке жеткізіліп
жұмыс жағдайларын жоғарғы ретте жеңілдетіп еңбек қорғау мәселелерін шешуді
ықтималдайды. Экономикалық бөлімде жобаланған жұмыстарды орындаудың
сметалық есептеулері келтірілген. Сметалық есептеулер жобаның құнын
азайтып, қаржылық шығынды төмендетуді көздейді.
АННОТАЦИЯ
Ключевые слова: скважина, коронка, сентитеческие алмазы, технология,
поглощение промывочной жидкости, естественные растворы на основе выбранных
пород, химические реагенты.
Данный дипломный проект составлен для ведения буровых работ по
детальной разведке месторождения фосфоритов “Акжар” акционерного общества
“Волковгеология” №55 геолого-разведочной экспедиции.
Бурение будет выполнятся самоходной установкой УКБ-200300С.
Для обеспечения представительного выхода керна применяем эжекторные
снаряды ЭКС-73. С целью предупреждения осложнений и борьбы с поглощениями в
трещиноватых породах в проекте предложено использование естественных
буровых растворов на основе выбуренных пород корбнатного состава с
добавочными ПАВ и структура-образователей.
Все проверочные расчеты выпоолнены с применеием ЭВМ.
В проекте также освящены вопросы охраны труда и окружающей среды.
В экономической части приведены смежные расчеты для выполнения
проектных работ.
КІРІСПЕ
Еліміздің экономикалық жағдайын көтеру үшін минералды шикізат қорын
анықтау жұмыстарын жүргізу керек. Халық шаруашылығына машина жасау, түсті
және қара металлургия, құрылысты шикізаттармен қамтамасыз ету қажет.
Осыған байланысты геологиялық барлау жұмыстарына көңіл бөліп, бұл
өндірісті дамытып жетілдіруге ғылыми тұрғыдан қарастырып, жүргізілген
жұмыстар эконоомикалық тиімділігін жоғарлату болып отыр.
Соңғы кезде көп айтылып жүрген еліміздің экологиялық жағдайын да
кейінгі жолға қалдырмай, жүргізілетін жұмыстардың тигізетін зиянды
әсерлерін азайтып мүмкіндігінше жою жұмыстарын алдыңғы қатарға қою керек.
Қазақстан Республикасында көптеген пайдалы қазындылардың қоры бар;
оның өмірдегі маңызы өте зор. Еліміз кен орындарын игеруде дүниежүзі
бойынша жетекші орын алады. Осы байлықты дұрыс игеруге жаңа техникалар мен
технолгияларды өндіріске ендіруді тез арада қолға алып, өндірістің дамуын
тоқтатпау керек.
Сонымен қатар еліміздің пайдалы қазбаларын шет ел компаниялары
өндіріп, оның нарыққа шығарғандағы табысының басым бөлігін өздері көріп,
елімізге тек салық арқылы пайда түседі. Сондықтан Қазақстан
территориясындағы шикізат көздерін өндіруді еліміздің өндірушілері игеруі
қажет. Осы тұрғыдан қарағанда біздің дипломдық жобамыз аз болса да кен
игеруге өз үлесін қосады деп ойлаймыз.
Жобаны жасау барысында кең көлемді арнайы әдебиеттер пайдаланылды.
Жоба анализ, синтез, математикалық салыстырмалы және басқа да зерттеу
әдістерін қолдану арқылы жазылды.
1 ЖАЛПЫ БӨЛІМ
1.1 Ауданның географиялық -экономикалық жағдаиы.
Ақжар фосфорит кен орны Оңтүстік Қазақстан облысының Созақ ауданы мен
Жамбыл облысының Сарысу ауданының шекарасында орналасқан. Облыстардың
шекарасы Құрттыбұлақ өзенінің бойымен өтеді.
Кен орнының рельефі параллельді созылған кіші бөктерлі болып келеді.
Абсолюттік биіктік белгісі 480 (Құртыбұлақ өзенінің деңгейі)-нен 650 м-ге
дейін (оңтүстік –шығыс бөлігі), биіктіктің салыстырмалы өзгеруі 60-115 м
дейін. Ауданның ашылуы қанағаттанарлық, сейсмикалығы төмен, сырғымалар мен
опырылу белгілері жоқ. Карстық өзгерістер мен опырылумен айқындалады,дәлел
ретінде оңтүстік-шығыс Қотыртас участігіндегі ұзындығы 6м,қимасы 1,85 м2
үңгірді айтуға болады. Ауданның климаты күрт континентальді жаз айлары
ыстық, құрғақ; қысы суық, қар аз түседі; наурыз, сәуір айлары жаңбырлы
болып келеді. Маусым, шілде, тамыз айлары өте ыстық 350-400С.
Температураның жылдық ауытқуы 860 С-ге дейін. Ауданның өсімдік өсу
жағдайы өте нашар, кей жерлерде ғана бұталар мен шөптер өскен. Өсімдік
қабаты аз,жері құрғақ. Өсімдіктер маусым айына дейін өсіп, кейін күннің
ыстығынан күйіп, жер беті сұрғылт-сарғыш түске боялады. (1) Бұлақтар мен
өзендердің төңіректерінде жусан, жыңғыл, баялысы, кей жерлерде ағаштар
өседі. Ауданның бөлік өтімділігі қанағаттанарлық. Жан-жануарлар әлемі
көбінесе ауыл-шаруашылық мал-жандар. Киіктер мен арқарлар үйірлері де
кездеседі. Көп тарағаны тасбақалар,әр түрлі жыландар,қасқырлар мен қорқау
қасқырлар. Энцефалиттік қауіптілік жоқ.
Гидрогеологиялық жағдайы Үшбас өзені, Құрлыбұлақ өзені мен бұлағы
және басқа да кіші бұлақтармен байланысты. Жұмыс учаскелерін сумен
қамтамасыз ету үшін бұлақтарды қолданады.
Ірі және жақын елді-мекен Жаңатас қаласы (50 мың адам тұрады).
Жаңатас Г.Б.Э-нан кен орнының оңтүстік-шығыс бөлігінен 90 км аралықта
Қаратау үгіту-сұрыптау және байыту комплексі орналасқан.
Жаңатас қаласын және фосфорит кенішін электр қуатымен қамтамасыз ету үшін
Жамбыл ГРЭС-нен екі параллель желі тартылған.
Байланыс жолдары: Ақжар кен орны Жаңатас қаласы және экспедиция
базасымен 6 км қара жолмен және 14 км 1-класс асфальт жолмен байланысқан.
Жаңатас, Қаратау, Жамбыл, Сарысу аудан орталығымен асфальт және темір
жолдарымен байланысқан. (1)
1.2 Жүргізілген жұмыстарды талдау және бағалау.
1936 жылы ЦНИГРИ лабораториясының жүргізілген зерттеулерінен бұл кен
орнында фосфориттер бар екені анықталып, Кіші Қаратау кен орны ашылды. 1937
жылы Қаратау ауағында Қаратау экспедициясы Безруковтың жетекшілігімен іздеу
жұмыстары жүргізіліп 45-тен артық кіші және артық ірі фосфориттер кен
орындары анықталды, осының ішінде Ақжар кен орны да бар.1957 жылы фосфорит
кен орындарын анықтауға жалпы-іздеу-барлау жұмыстары жүргізілді. (1)
Осы кезде 4 канава және 2 колонкалы бұрғылау ұңғысы қазылды.
1968-1973 жылдары ауданның 1:5000 масштабы геологиялық картасы
түсірілді, жүргізілген канавалардың жалпы көлемі 2835 м3 .
1985-1986 жылдары іздеу-барлау жұмыстары жүргізілді.
Жер бетіне шығып жатқан фосфорит қабаттарын бағалауда 48 канава, жалпы
көлемі 4334 м3 ,ал тереңдігі қабаттарды ашу үшін 44 ұңғы, жалпы көлемі
11340 м3 жүргізілді.
Кеннің қорын бағалау С2 категориясымен және ресурсы Р1 анықталды.
Кеннің технологиялық қасиеттерін анықтау үшін Ақжар кен орнында 5 сынама
(үшеуі канавадан, 2-і ұңғыдан) алынды. Екі технологиялық сынама
лабораторияның электротермиялық өңдеуге жіберілді. 1985 жүргізілген
жұмыстарының нәтижесі бойынша геологиялық материалдар негізінде Жаңатас ГБЭ
кен орны бойынша ТЭД (технико-экономикалық доклад) жазылды.
1.3 Геофизикалық зерттеулер
1951 жылы Волков экспедициясының Жоңғар партиясы 1:50000 масштабы
аэрорадияметриялық іздеу жұмыстары жүргізілді.
Геофизикалық жұмыстар комплексі: 1958 жылы Геофизтрестің Турлан
экспедициясы гамма,эманациялық,металлометриялық түсіру және судағы аудан
мөлшеріне зерттеу жүргізді.
1958 жылы бұрғыланатын ұңғыларды жыныстардың радиоактивтігін анықтау
мақсатымен фосфориттер кен орындарына геофизикалық жұмыстар басталды.
Ұңғылардағы жүргізілген гамма-каротаж нәтижелері бойынша фосфорит қабаттары
жақсы айқындалып, олардың радиоактивтігі жоғары екені
анықталды.Радиоактивтігі төмен болған жағдайда фосфорит кені
көрінбейді.Осыған байланысты бұл әдіс кең орын алмайды.
ГКЗ кеңесі бойынша ядролық-физикалық каротаж комплексі жүргізіліп
алынған нәтижелерінің сапасына байланысты осы әдісті негізгі етіп
қабылдайды.
Қолдану әдісі қарастырылғаннан кейін Кіші Қаратау бассейіндегі фосфориттің
құрамындағы компоненттерді анықтау жұмысы жүргізіледі.
1.4 Геохимиялық зерттеулер
1973-1974 жылдары Қаратау бассейінің солтүстік-батыс бөлігінде
геохимиялық жұмыстар жүргізіліп, микроэлементтердің таралу заңдылықтары мен
литологиялық өзгешеліктері анықталады.
Қаратау типті фосфорит кен орындарының геохимиялық зерттеулердің
нәтижелерін жақсарту мақсатымен Ақжар, Бүркітті, Түйесай кен орындарында
зерттеу жұмыстарын жүргізді. Алынған нәтижелер алдыңғы кезде Қаратау
фосфорит бассейнінің солтүстік–батыс бөлігінің нәтижелерімен салыстырды.
Екінші мақсат-Қаратау бассейнінің жекелеген аудандарында геолого-
геохимиялық алдын-ала ізденіс жұмыстары 1:50000, 1:10000 масштаб бойынша
жүргізу болды.
2 КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫ.
2.1 Стратиграфиясы
Өте көне 5 төменгі вонд (v,mR) қабаттары Құрттыбұлақ көздерінің
аймағында кездеседі.Литологиялық жағынан алқызыл және жасыл-сұр құмтастар
мен кейде саз тастар қабаттарынан тұрады.Төменгі кембрий Шолақтау
свитасының (t,cht) қабаттары литологиялық құрамына байланысты (төменнен
жоғары қарай) горизонттарға бөлінген.
Төменгі доломиттер :
фосфатты-кремнийлі жыныстар (1)
фосфориттер (төменгі горизонт)
фосфатты-кремнийлі жыныстар (2)
фосфориттер (орталық горизонт)
фосфатты-кремнийлі жыныстар (3)
фосфориттер (жоғарғы горизонт)
фосфатты-кремнийлі жыныстар (4)
карбонатты-темірлі-марганецті горизонт.
Төменгі доломиттер горизонтына қарай сериясының қабатында үзілусіз линза
тәрізді кремнимен араласып жайғасқан. Фосфаттану мөлшері аз, P2О5 мөлшері
((((((, қабат қалыңдығы ((((м дейін.
Кремнилі горизонт-жайғасу және құлау бұрышына байланысты орталық бөлігінде
тұрақты,басқа бөліктерінде диагональ және көлденең жарықшалармен кесілген.
Литологиялық жағынан фосфатты кремнийлі сұры,қызғыш-сұры,қара түске
боялған,құрылысы жасырын түйіршікті, тұтас,кейде тақталы текстуралы,әртүрлі
түсті жарықшалы.
Горизонттың фосфаттануы аз шамада, P(О( (((( , ал горизонттың
жоғарғы бөлігінде (-(( ,Горизонттың қалыңдығы (((((((( м дейін, орташа
қалыңдығы (((( м.
Фосфатты-кремнийлі жыныстар (()
Фосфорит кремний,кремнийлі карбонат және басқа да фосфаттанған
жыныстар қабаттарымен ауыспалы орналасқан. P(О( мөлшері ((( дейін ауытқып
тұрады.Қабат қалыңдығы ( м.
Төменгі фосфоритті горизонт ең бір өнім литологиялық және қалыңдығы
жағынан өзгермелі қабат. Сұр,қоңыр-сұр және қара түсті фосфориттер,тұтас
кейде тақта тәрізді ұсақ түйіршікті болып келеді.
Қалыңдығы 1,5-4,5м аралығында ауытқиды. Фосфатты кремнилі жыныстар (2)
фосфориттер, фосфатты кремнилер және газды кремнилер ретсіз ауыспалы
орналасқан Р2О5 мөлшері 5-15( аралығында ауытқиды, кейде одан жоғары
болады. Қабаттың қалыңдығы 8,5-24,5м дейін орналасады.
Орталық фосфоритті горизонт - бұл қабатта литологиясы, сапасы және
қалыңдығы бойынша өзгермелі. Жұқа фосфатты-кремнийлі сланец қабатшалары
кездеседі. Қабаттың қалыңдығы 6-8м дейін, бар кен орны бойынша созылған.
Фосфатты- кремнилі жыныстар (3)
2-горизонттың сипаттамаларымен бірдей болып келеді. Қабат қалыңдығы 3,5-10м
дейін.
Жоғарғы фосфаритті горизонт-барлық кен орны бойынша жақсы тұрақталған
қабат. Көлемді кейде плитка тәрізді түйіршікті қоңыр-сұр және қара түсті
фосфориттер, фосфатты кремнийлі жұқа қабатшалар кездеседі. Қабаттың
қалыңдығы 3-12м дейін.
Фосфатты-кремнийлі жыныстар (4)
Жұқа карбонатты кремнилі жыныстармен фосфариттер ретсіз ауысқан қабат.
Қалыңдығы 0-6м дейін. Карбонатты-темірлі-марганецті горизонтты доломиттер
және доломиттенген әктастар марганецпен темірмен қышқылданған белгілері бар
әктастардан құралған қабат. Қабаттар толқын тәрізді орналасқан, кейде линза
тәрізді фосфориттер кездеседі. Р2О5 мөлшері 0,5-14 (. Қабат қалыңдығы 4 м.
Орта кембрий, амга ярусы Е2 аm. Шолақтау свитасының жоғарғы бетінде
қалың біртекті амга ярусының бетінде карбонат қабаты орналасқан. Алдыңғы
жылдары жүргізілген зерттеулерге байланысты амга ярусы 4 горизонтқа
бөлшектенген.
а( Доломиттер және доломиттенген әктастар, сұр түсті, кіші түйіршікті
фосфариттер немесе карбонатты-темірлі-марганецті қабаттардан жоғары
жайғасқан горизонт құрамында Р2О5 бар пачканың қалыңдығы 12-16м.
б( Доломиттер, ашық-сұр және сұр түсті, кіші түйіршікті, көлемді жайғасқан,
пачканың қалыңдығы 60-120м аралығында.
в( Доломиттер, қоңыр-сұр түсті, кіші түйіршікті қалың плиткалы,арасында
кремний линзалары кездесетін пачка,қабат қалыңдығы 30-40м.
г( Доломиттер, қоңыр түсті, майда түйіршікті, жұқа плиткалы құрылған
пачка,қабат қалыңдығы 30-50м.
Май ярусы (t2m)
Амга ярусының жыныстарының үстінен жоғары бөлшектенген плиткаланған,
ұсақ түйіршік әктастар орналасқан, кейде кремний линза тәрізді қабатшалар
кездеседі. Горизонттың қалыңдығы 350-550м.
Жоғарғы кембрий (t3)
Май ярусының жыныстарының үстінде жоғарғы кембрий жыныстары жайғасқан.
Қабат сұр,ақшыл-сұр түсті доломиттерден және доломиттенген әктастардан
құралған. Жыныстар ұсақ түйіршікті, қалың плиткалы, қабаттың қалыңдығы 250-
350м.
Төменгі ордовик (О1)
Сұр және қоңыр-сұр түсті доломиттер мен доломиттенген әктастар, көлемі
әртүрлі түйіршікті плиткалы қабат горизонт қалыңдығы 300-400м.
Орта ордовик (О2)
Ақшыл сұр, сұр және қоңыр-сұр түсті доломиттер мен әктастар,
түйіршектенуі әртүрлі. Қабаттың қалыңдығы 500-600м. Төменгі және жоғарғы
ордовик қабаттары кен орнының оңтүстік-шығыс Қоңыртас участігінде ғана
болады.
Төрттік қабат (Q).
Төрттік жүйенің тау жыныстары кен орнының сай-салалары және
тектоникалық жарылыстарды даму аймақтарында кездеседі. Төрттік қабаттың
төменгі бөлігі малтатастар және құмдардан, ал жоғарғы бөлігі малтатастармен
карбонатты саздақтардан ауысуымен және қатты жыныстардың сынықтарымен
көрсетілген қабаттың қалыңдығы 0,1-20м дейін өзгереді (1)
.
2.2 Тектоникасы
Ақжар фосфорит кен орны кіші қара-ой структурасына кіріп, структураның
солтүстік-батыс бөлігін қамтиды. Кен орны құрылымына қарай
синклиналды,солтүстік қанаты белгілі дәрежеде тектоникалық өзгерген,
жарылыстар диагональ және көлденең бағытталған.
Кен орнының оңтүстік-батыс бөлігінде ең ірі кіші қараой жылжымасы
Арқалысай участігінің және Шолақтау свитасының жыныстарын кесіп орналасқан.
Жылжыманың ауытқуы 1,5-2,5м арасында.
Екінші ірі жылжу Ақжар кен орнының солтүстік бөлігінде 100-300м
ауытқыған, Арқалысай Жартал синклинасындағы Көкеу кен орнының жағдайына
қатысты 2 км ағысқан.
Үшінші ірі жылжу Орталық және Қотыртас участігінде кембрий және
ордовик жыныстарын кесіп жатыр. Жылжыма ауытқуы анықталмаған жобалау
бойынша 1-2 км.
3 ӘДІСТЕМЕЛІК БӨЛІМ.
3.1 Бұрын жүргізілген геологиялық барлау жұмыстарына талдау.
Ақжар фосфорит кен орнының стратиграфиясын, кенді қабаттың таралу
аймағын,қалыңдығын,пайдалы кеннің сапасын және негізгі құрамдас
элементтердің түрлерімен құрамдық мөлшерін анықтау мақсатында алдын-ала
барлау жұмыстары жүргізілді. Кен орнының жоғарғы бөлігі толығымен
зерттеліп, барлау жұмыстарын жүргізу кезінде алынған мәліметтер бойынша
1:10000 және 1:5000 масштабты геологиялық карта жасалды. Кен орнының
төменгі қабаттарын анықтап және пайдалы кеннің қорын есептеу мақсатымен
кеннің төменгі шегіне дейін терең ұңғылар бұрғыланады. Жүргізілген жұмыс
мәліметтері бойынша 1:2000 және 1:1000 масштабты геологиялық карта жасалып,
фосфорит кеннің қоры С1 категориясы бойынша есептелінеді, бұрғылау
жұмыстарының торы бойынша көлбеу 14 ұнғылар бұрғыланған, торы 100 х 80 м.
Бұл жүргізілген барлау жұмыстарынан алынған мәліметтер кен орнының
аймағын, кен денесінің ерекшеліктерін, құрамдас жыныстардың түрлерін
анықтауға жеткілікті.
Алдын-ала барлау жұмыстарын жүргізуде алынған мәліметтердің негізінде
тиянақты барлау учаскелері анықталып, техника-экономикалық доклад (ТЭД)
жазылды (1).
3.2 Тиянақты барлау жұмыстарының негіздемесі
Кен орны геологиялық-экономикалық нәтижелері бойынша өндірістік баға
берілгеннен кейін тиянақты барлау жұмыстарының мақсаты кен орнын
пайдалануға (игеруге) дайындау. Бұл кезеңде кен денесіне және құрамдас
жыныстарға нақтылы анықтама беріп, игеруге қажетті геологиялық, физика-
химиялық, технологиялық қасиеттерін анықтайды. Бұл мәліметтер игеру кезінде
қолданылатын техника мен технологияның жобалауға және қаржыландыруға қажет.
Жобаланған жұмыстарды жүзеге асыру үшін жалпы көлемі 1660 м 8 қосымша
оқпандар торы 100х40, тереңдігі 150-300 м. Барлау жұмысы біткенен кейін,
техникалық-экономикалық ақпар жазылып, фосфорит кенінің қоры В категориясы
бойынша есепеледі.
3.3 Бұрғылау жұмыстары.
Ақжар фосфорит кен орнын тиянақты барлау жұмысы негізінен ұңғы
бұрғылау арқылы жүргізіледі. Барлама жұмыстары 2 профиль бойынша, барлығы
бұрғылауда қосымша оқпандар жалпы көлемі 8. Сынамалар кенді денеден 1034 м,
ал құрамдас жыныстардан 3-5 м сайын алынады, соның ішінде руда бойынша 273
м, сиятын жыныстарда 761 м.
Ұңғының диаметрі жобаланған тереңдікке 76 мм болып қабылданады. Себебі
алдынғы жүргізілген бұрғылау жұмыстарының мәліметтері бойынша фосфорит кені
өте майда жарықшақты болғандықтан кіші диаметр (59 мм) кезінде керннің
шығыны азайып, сапасы нашарлайды.
Осыған қоса каротаж жұмыстарын жүргізу үшін ұнғының диаметрі 76 мм
кем болмауы тиіс.
Бұрғылау жұмыстарын жүргізу негізінде Жаңатас ГБЭ-сы жыныстардың
бұрғыланғыш категориясын анықтауда хронометриялық жұмыстар жүргізді.
1986 ж. САИГИМС Ақжар кен орнының жыныстарына ғылыми-зерттеу
жұмыстарын жүргізіп, жыныстардың тектоникалық үгілуге ұшырап, белгілі
дәрежеде өзгеріп қайта кварц –корбонат цементінде құрылған шөгінді
жыныстардың комплексі деген анықтама берді.
Ақжар кен орнының геологиялық қимасындағы жыныстардың ауысуы төменде
көрсетілген:
1. Саз тастар.
2. Доломиттер мен кремни кесектері.
3. Кремнилі доломиттер.
4. Кремниленген доломиттер.
5. Кремниленген әк тастар.
6. Кремнилі әк тастар.
7. Кремнилі фосфориттер.
8. Фосфатты-кремнилі сланецтер.
9. Көлемді кремни.
10. Кремни.
11. Кремни линзалары кездесетін доламиттер.
12. Кремнилі сазды сланецтер.
13. Кварцты құмтастар және кварцты –корбонатты құмтастар.
Бұрғылаудың орташа тереңдігін 210 м, ал жыныстардың орташа бұрғыланғыш
категориясы 9, 09. Ұңғы бұрғылаудың негізгі көлемі бұрғылау күрделігіне
байланысты 3-ші топқа кіреді. Керн сапасымен мөлшері мәліметтер алуға
жеткілікті болу үшін ұңғының диаметрі 76 мм болып қабылданады. Ұңғыны
бұрғылау УКБ-500С қондырғысымен жүргізіледі. Бұрғылау бұлқыны НБ-3 12040.
Барлық ұнғылар тік бағытта бұрғыланады.
3.4 Үлгі тастарды сынамалау.
Сыннан өткізу деп ұнғыдан алынған пайдалы қазынды мен жыныстардың
заттық құрамын зерттеу. Барлау ұнғы барлау арқылы жүргізіледі, алынған керн
материалдары сыннан өткізіледі. Сыннан өткізілген түрі инструкциялық
талапқа сай керн орнының зерттелуіне және алдынғы жүргізілген жұмыстардың
нәтижесіне байланысты етіп алады. Керн сынамалары кенқабатынан, кендіқабат
аймағынан және құрамдас жыныстардан алынады. Өзінің тағамдалу мақсаты және
сипатына байланысты сынау төмендегідей бөлінеді:
1. Геохимиялық сынау.
2. Бос жыныстарды сынау.
3. Пайдалы және құрамдас жыныстарды сынау.
4. Техникалық-технологиялық және заттық сынау.
Сынама барлық бұрғылау көлемі бойынша алынады. Кенді қабаттан сынама
әр бір метр сайын, 240 м – 240 сынама. Құрамдас қабаттардан 1440 м – 288
сынама. Біртекті қабаттардың қалыңдығының өзгеруіне байланысты сынаманың
ұзындығы 0,5 м – 3 м өзгеріп отырады, орташа ұзындығы 2 м қалыңдығы
өзгермелі қабаттар ең үлкен және ең кіші сынамалары жеке-жеке
қарастырылады. Сынаманың ұзындықтарын жеке қарастыру, фосфорит пачкасының
қорын анықтаудың дәлдігін, кеннің таралуын шектеуге жеңіл. Алынған
шамаларды өңдеу Жаңатас ГБЭ ұсаттқыш цехінде механикалық тәсілмен
жүргізіледі. Сынаманың өңдеу схемасы 3.1 суретте көрсетілген (8).
Сынаманы зерттеу үшін керн осі бойынша 12 бөлікке кесіледі. Сынаманың
сапасын, құрамын анықтау үшін керннің теориялық қажетті салмағы анықталады.
Q=12 ( Пd24 ( l ( d1 =12 ( 3,14 (0,0624 (2(2,6=0,0075=7,3 кг. (1)
Мұндағы, d-керннің диаметрі, м.
l-керннің ұзындығы, м
d1-кеннің көлемдік массасы, тм3
Сынаманың бастапқы салмағы
Qбаст ( 2kd2 , (2)
Сенімді қажетті салмақ
Q=2((((((((=80 кг
Осыдан кейін үгіту дәрежесімен ұсату кезеңдерін анықтаймыз:
S=dсоңғыd,баст=0,1\20=1\200=1\2((\ 4((\5( 1\5 , (3)
Шыққан есептеуге байланысты санаманы ұсату 4 кезеңде жүргізіледі.
1 кезең 20((2(((мм
2. кезең 10((((((((мм
3. кезең 2,5 (15((((мм
4. кезең 0,5((((((((мм.
Лабораториялық талаптар
dбаст=20мм, dcоңғ(0,1мм,к(0,2
Қажетті салмақ Q=r d2 (4)
Q=0,2(102=20кг
Q=0,2(2,52=1,25кг
Q=0,2(0,52=0,05кг
Q=0,2(0,12=0,02кг
1(кесте
Түйіршіктену коэфиценті0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Түйіршіктену диаметрі, 20 10 2,5 0,5 0,1
мм
Қажетті салмақ, кг 80 20 1,25 0,05 0,02
Салыстырмалы өңдеу нобайы
Qбаст=7,3 , dбаст=20мм, r=0,2
10мм бағдарлық елеуіш
қуысты үгіткіш 10мм.
10мм бағдарлық елеуіш.
Араластырғыш.
2,5мм бағдарлық елеуіш
2,5мм білікті елеуіш
2,5мм бағдарлық елеуіш
Араластырғыш
Q=3,0кг дейін қысқарту
0,5мм бағдарлық елеуіш
0,5мм дискалы елеуіш
0,5мм бағдарлық елеуіш
Араластырғыш.
Q2=1,8кг дейін қысқарту
Q3=1,2кг дейін қысқарту
Q4=0,9кг дейін қысқарту
0,1мм бағдарлық елеуіш
Солықты үгіткіш диірмен
0,1-0,7 мм дейін уатылады
0,1 мм бағдарлық улеуіш (4).
3.5 Геофизикалық зерттеулер
Жобаланған ұңғыларды геофизикалық зерттеулердің төмендегі көрсетілген
түрлері жүргізіледі.
1.Гамма-каротаж (ГК)
2.Нейтронды-активті каротаж (НАК)
Гамма-каротаж бұрғыланатын барлық ұңғылардың геологиялық құрылымын
анықтау үшін жүргізіледі. Инструкция бойынша қабылданған уран іздеуге
арналған Кура аппаратурасы қолданылады. Гамма-каротаж 1034 м жүргізілді.
Нейтронды-активті каротаж кенді қабатта және кеннің басқа
қабаттарымен түйісу аймағын 1: 200 және 1: 100 масштабта жүргізіледі. 1:200
масштабта 2 жазба мәліметалынады; ал 1:100 масштабта НАК-16 үшін 4-6 жазба
мәліметактивтілігі 1 жазба мәлімет фон, НАК-28 үшін 2 жазба мәлімет
активтілігі, 1 жазба мәлімет фон алынады.
Ұңғылардың кавернометриясы 1:200 масштабта жобалауға сәйкес
жүргізеді. Ұңғылардың бұрғылануын бақылау үшін НИД приборы қолданады.
Зерттеу-бұрғылау кезінде және бұрғылау аяқталғаннан кейін 10 м алдымен
жүргізіледі.
3.6 Зертханалық зерттеулер.
а) Спектралдық талдау 32 элемент, көлемі 520 сынамалар.
б) Химиялық талдау.
Кіші Қаратау фосфат шикізаттар бассейнінің өндірістік өңдеуін (талаптарына
сәйкес) химиялық талдау жұмыстарын жүргізген кезде келесі негізгі
компоненттерін (P2O5; HO; CaO; MgO; O2; Al2O3; Fe2O3) құрамдық мөлшерін,
сапасын және ерекшелігін анықтайды. Химиялық талдау Жаңатас ГБЭ
лабораториясында жүргізіледі. Жалпы сынама саны 240 дана. Далалық
зертханада сынамалардың көлемдік массасын және ылғалдығын анықтағаннан
кейін, жекеленген сынамаларды НО және P2O5 – элементтерін анықтауға
химиялық талдау 273 сынамаға жүргізіледі.
в) Толық силикаттық талдау.
Негізгі компоненттердің бір-бірімен өз-ара байланысын және әсерлеуін
анықтау мақсатымен толық силикатты зерттеу 273 сынамаға жүргізіледі. (P2O5;
Fe2O3; SO2).
Толық силикатты талдау ГКЗ-нің талаптарына сәйкес “Оңтүстік қазақ
геология” ӨГБ-нің орталық химиялық зертханасында жүргізіледі. Алынған
мәліметтерді бақылау үшін Жаңатас ГБЭ-нің химиялық зертханасына ішкі және
сыртқы бақылаулар жүргізіледі. Сыртқы бақылау жарты жылда бір рет
жүргізіледі.
3.7 Кен қорын есептеу
Геологиялық барлау жұмыстары өткізіліп бітірілгеннен кейін алынған
мәліметтер бойынша кен қорының көлемі есептеледі. Кен қорын бағалау
бұрғылау жұмыстарының кезеңіне және жүргізу тәсіліне байланысты ұйғарылып
бекітілген. Категорияға үйлесіп жүргізіледі. Кен қорын бағалаудың негізгі
үш түрі бар. (8)
1. орташа арифметикалық тәсіл.
2. Геологиялық блоктау тәсілі.
3. Геологиялық қималар тәсілі.
Ақжар фосфариттер кен орнының кен қорын бағалауда геологиялық блоктау
тәсіліән қолданады. Геологиялық блоктау тәсілінің артықшылығы, оның
қарапайымдылығы, есептеуге жеңіл, алынған блоктың пішініне байланысты өрнек
қоданып шығарылады. Бұл әдіс барлық Кіші Қаратау фосфариттер бассейніне
қоданылып, тәсілдің сенімділігі ГКЗ-нің бірнеше рет тексеріліп, қолдануға
бекітілген. (1)
P2O5 фосфорит кені мен фосфор қышқылының қоры 1:5000 масштабта
түсірілген кластың планы бойынша есептеледі. Алдыңғы жылдары жүргізілген
жұмыстарды ескере отырып, P2O5 кенінің қорын В категориясы бойынша
есептейміз.
Кеннің қорын есептеу үшін төмендегідей есептеулер жүргізіледі:
Кен денесінің орташа қалыңдығын анықтау.
mcр=Emіn=38+39+40+40+30+30+32+348 =35,4 м (5)
mcp(35,4 м
P2O5 орташа мөлшерін анықтау
Сср=ECіn=10+12+12+15+5+8+10+108=1 0,25( (6)
Мұндағы: m-кен қабатының қалыңдығы, м.
С-кеннің проценттік мөлшері,(
n-мәліметтер (ұңғы) саны
Кен пішінінің ауданын есептеу
S=15х6х20=1800 м2 (7)
V=S x mср=1800х35,4=63720 м3
Qn x u=V x d1 = 63720 м3 х 2,9 тм3 = 184788 т.
4 БҰРҒЫЛАУ ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ЖОБАСЫ.
4.1 Бұрғылау мақсаты және техникалық жағдайлары.
Жобаның алдыңғы бөлімінде айтылғандай Ақжар фосфориттер кен орнын
барлау үшін барлау ұңғысы жобаланып кен қоры А категориясы бойынша
бағаланады. Кен орнын барлау үшін ұңғылардың жалпы көлемі сегіз. Бұрғылау
жұмысы жобалау және есеп жүргізу ең терең ұңғыға жүргізіледі. Осы ұңғыны ең
негізгі деп аламыз,ең терең ұңғыны бұрғыланған қондырғылармен жабдықтар
және аспаптар,одан тайыз ұңыларды жеңіл бұрғылайды.
Бұрғылау участігінде және ұңғы басына жол тартылады. Жол бұрғылау
қондырғысы тасымалдау үшін және қажетті материалдарды жеткізу үшін алдын-
ала жобаланды. Ұңғының жоғарғы аралығын бұрғылау үшін қажетті балшық
ерітінділері және цементтеуге, тампондауға керек.
4.2 Бұрғылау тәсілін анықтау
Бұрғылау тәсілін анықтаған кезде негізгі факторлар: бұрғылаудың
геологиялық жағдайы, ұңғының тереңдігі диаметрі, жұмысы жүргізетін ауданның
географиялық жағдайы.
Осымен қатар алдында жүргізілген бұрғылау жұмыстарын талдау жүргізіп,
алынған мәліметтер бойынша анықтау жүргізуге болады. Қазіргі кезде ең көп
тараған жәнее нәтиижелі болып қатты қорытпалы және алмас коронкаларды
қолдану арқылы айналмалы колонкалар бұрғылау. Таңдап алынған жыныс
талқандаушы аспапқа байланысты қатты қорытпалы және алмасты болып бөлініп,
бұрғылаудың технологиясы мен жұмыс параметрлері бұрғылау тәсіліне
байланысты жасалады. Бұрғылау жүргізілетін қабаттағы жыныстардың техника-
технологиялық қаситеттері және геологиялық мәліметтері толығымен анықталған
кезде, бұл қабатта кернсіз жаппай бұрғылау жүргізіледі. Алдын-ала барлау
стадиясында бұрғылау керн ірік тасын алу арқылы жүргізіледі. Ал кернді
сапалы түрде алып отыру үшін негізінен айналмалы бұрғылау тәсіл қоспалармен
ертінділер тікелей бұрғылау учатсігіне бұрғылар күшімен жасалады. Қоспалар
мен ерітінділерді дайындауға керекті заттар авто көлікпен жеткізіледі.
Бұрғылау технологиясымен аспапты таңдауда жобада көрсетілген. Негізгі
ұнғы ретінде алынған ұңғының геологиялық тәсілмен төменгі кестеде
көрсетілген. Бұрғылау тәсілін жан-жақты анықтау үшін алдымен тау
жыныстарының динамикалық беріктігі Ғg және олардың аброзифтілік
коэффицентінің мәні анықталады. Одан кейін жыныстардың біріктірілген
көрсеткішін яғни рм-нің мәнін формула бойынша анықтаймыз [7].
Рм=3 х Ғg0,8 х Кабр [8].
Біздің геологиялық тілмеде қаттылығы әр түрлі тау жыныстары
кездеседі.
2-кесте
Геологиялық тілме
№ Жыныстардың аттарыШартты қалың дығы, М
белгілер басы соңы Барлығы
1 Тығыз саздақтар 0 7 7
2 Әктастар 7 35 28
3 Доломиттер 35 140 105
4 Фосфориттер 140 160 20
5 Кремний 160 175 15
6 Фосфориттер 175 200 25
7 Кремнилі-саздақты 200 210 10
тақта тастар
8 Кварцты құмтастар 210 300 90
Тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне, геологиялық
тілменің сипатына, сондай-ақ алдын-ала барлау мақсаттарына байланысты
негізгі тәсілдік ретінде колонкалы айналмалы тәсіл таңдап аламыз. Керн
сынама әр жобаланған ұнғының басынан аяғына дейін алынады.
3-кесте.
Тау жыныстарының физика-механикалық көрсеткіштері
№ Тау басы аяғы Барлығы Fg
жыныстар
ының
аттары
26 14 3 6 0,12 4,0-4,8
36 22 6 12 0,24 5,2-6,2
46 31 8 16 0,32 8,0-9,6
59 42 10 10 0,40 13,0-15,6
76 58 12 24 0,48 18,5-22,2
93 73 16 32 0,64 25,0-30,0
БСС коронкаларының бөлек дамытылған бір түрі БСИ маркасы. БСС, БСИ
коронкалары жоғарыда айтылғандай синтеттикалы АСС 250200, АСС 315250
алмас түйіпшіктерімен жабдықталады. Жалпы көлемдік алмастардың салмағы 13,0
карат. Коронкалардың әрбір секторының сыртқы жәнее ішкі кесуші қабаттары
“Славутичь” аса қатты материалымен жабдықталады. өндірістік тәжірибелерге
қарағанда БСС, БСИ маркалы коронкалардың көрсеткіштері мынандай: [19].
- орташа мехникалық бұрғылау жылдамдығы 1,71мсағ;
- бір рейсте ұңғылау тереңдігі 3,34 м;
- бір коронканың орташа өтімділігі 10,9 м.
Кен деенесіне дейінгі және одан төмен орналасқан қабаттардың
котегориялары 8-9-10. Сондықтан оларды, яғни 160-175 м, 200-210 м, 210-258
м БСС немесе БСИ маркалы коронкалармен бұрғылаймыз. Ал кен денесіне 5 м
жетпей кен денесінің өзін және кен денесінен 5 м төмен бұрғылаушы және
жоғары өнімділікпен керн сынамасын сақтап оны шығару үшін бөлек аспаптар
және техникалық құралдар қолданамыз.
4.3.1. Бұрғылау тәртібінің технологиялық параметрлерін есептеу.
1. 0-7 м аралығы
диаметрі 112 мм М және МС шарошкалы қашаулары. Қашауға берілетін
осьтік салмақ мына теңдеу бойынша есептелінеді [7].
Р=Ро х Д; кН;
Бұл теңдеуде Ро - қашаудың диаметрінің 1 см ұзындығына берілетін
үлестік салмақ нақты осьті салмақты екі есе төмендетеміз. Шарошкалық
қашаулармен жұмсақ және орташа тау жыныстарын бұрғылағанда айналдыру
жиелігі 90-300 айнмин аралығында болады. ұнғының бастап бұрғылағанда, оны
екі есе төмендетеміз. Ұнғының түбіне жіберілетін жуу сұйығының мөлшерін
төмендегі теңдеумен есептейміз:
Q=П4(D2 – d2)Uka, м3с
Мұнда D – скважинаның диаметрі, м;
d – бұрғылау құбырының диаметрі, м;
Uka – скважина мен бұрғылау колоннасының арасындағы соңылау арқылы
сыртқа шығатын көтерілме ағымның жылдамдығы, мс.
Ұнғының бастап бұрғылау үшін бұл көрсеткішті төмендетеміз.
2. 7-35 м аралығы.
Диаметрі 93 мм СА-4 маркалы коронка. Осьтік күштің қажетті мөлшерін
мына теңдеумен есептейміз: Р = ро х м, даН.
Мұнда ро – коронканың әрбір негізгі кескішіне берілетін осьтік мәні,
даН.
СА-4 коронкасына ро = 0,4 –0,8 кН = 40 – 80 даН. Негізгі кескіштердің
саны m = 16. Нәтижеде Р = (4080) х 16 =6401280даН.
СА-4 –93 коронкасы үшін g=0,81,4 лмин.
D - сыртқы диамтері мм.
3. 35-140 м аралығы, тау жыныстары 8-категориялы доломиттер. Бүрғылау
диамтері 76 мм. Жыныс талқандаушы аспап – БСС синтетикалы алмас коронкалар.
Алмас коронканың үстінен басатын осьтік күштің мөлшерін мына
формуламен есептейді [19]:
Р = Рy х S, даН
Мұнда S – алмас коронканың жұмысына түбінің ауданы, см2.
Рy – алмас коронканың 1 см2 жұмысшы ауданына берілетін сыбағалы күш
мөлшері 8-9 категориялы жыныстар үшін Рy = 60-75 даНсм2.
Алмас коронка түбінің жұмысшы ауданының мәнін мына формуламен анықтауға
болады:
S=К х П4 х(D2с – Dі2); см2;
Мұнда К – коронканың жұмысшы ауданының сұйық шығатын жырашалар
(канава) болғандығынан кішірейетіндігін ескеретін коэффицент;
(К=0,6–0,8)
D2с, Dі2 – коронканың ішкі және сыртқы диаметрінің мәні, см.
Dс= 7,6 см; Dі= 5,8 см; К =0,7
S=0,7 х 3,144 х(7,62 – 5,82)=13,24 см2
Нәтижеде Р=13,24 х (60 - 75)=795995 даН.
Осьтік күштің мәнін мына жағдайларда төмендетеді:
- жарықшақты қаттылығы ауыспалы және абразивті жынысты бұрғылағанда;
- көлбеу жатқан көпқабатты (қатқабатты) жыныстарды қабатының бетіне
үшкір бұрыш құрып бұрғылағанда (бұл жағдай скважинаны қисайтпау үшін
қажет);
- бұрғы станогының қуаты аз болғанда және тағы басқа жағдайларда
осьтік күштің үйлесімді мәнін 20-25% кемітеді.
Алмас коронкамен бұрғылағанда оның айналым санын осьтік күштің мәнімен
сәйкестендіру керек. Айналым саны өскен сайын осьтік салмақтың мөлшерін
көтеріп отыру керек.
Жалпы алмаспен бұрғылауды шама келгенше жоғары айналдыру жиелігімен
жүргізген жөн. Стедимастың қуаты өскен сайын, бұрғы құбырларының беріктігі
жоғарлаған сайын коронканың айналым санын өсіре берсек, осьтік күштің мәнін
көтере берсек соғұрлым бұрғылаудың тәртібі үйлесімді және өнімділігі жоғары
болмақ . [7]
Коронканың айналым санын мына теңдуемен есептейміз:
n=60xUПхDо, айнмин;
Бұл теңдеуде U – коронканың шеңберлік жылдамдығы мс;
VІІІ-ІX категриялы тау жыныстары үшін U=3,0-4,0 мс;
Dо = Dс+Dі2 – коронканың орташа диаметрі, м;
Dо=0,076+0,0582 =0,067 м;
Нәтижесінде айналым саны:
n=60x(3,0-4,0)3,14х0,067=8601150а йнмин.
Айналым санының ең жоғарғы мәнін 500 м тереңдікке дейін жарықшақты жоқ
тұтас жыныстарды бұрғылағанда қолдануға болады. Жарықшақты тау жыныстарында
крн шығынын азайтпау үшін айналымның төменгі шегіне жақындауға тура келеді.
Алмаспен бұрғылағанда жуу агентінің ұңғыға жіберілу тәртібінің маңызы
өте зор сұйық сұйық аз жіберілсе төстегі коронка балқып істен шығуы
(“күйіп” кетуі) мүмкін. Нәтижесінде авариялық жағдайлар, артық көтеру-
түсіру операциялары, уақыттың зая кетуі орын алады.
Сұйықтың көлеммі тым көп жіберілсе бұрғылау жылдамдығы күрт азайып
кетуі мүмкін, себебі ұнтақ (шлам) аз болғандықтан коронканың матрицасы аз
желінеді де алмас түйіршіктері ашылмайды, матрицадан шықпайды, коронканың
түбі айна секілді тегістеліп қалады да бос сырғанауға жеткізеді.
Жуу сұйығының қажетті мөлшерін төмендегі теңдеумен есептейміз:
Q=q x Dс, лмин;
Бұл жрде q – корона диаметрінің 1 мм ұзындығына берілетін жуғыш
сұйықтың сыбағалы көлемі, лмин;
Dс=76 мм – коронканың сыртқы диаметрі.
Алмаспен бұрғылауда q=0,8-1,0 лмин.
Нәтижесінде:
Q=(0,8-1,0) х 76=60,076,0 лмин.
Сондай-ақ, сұйық мөлшерін бұдан көрі дәлірек былай анықтауға болады:
Q=П4 х (D2 – d2) x Ua, м3с.
Бұл жерде:
D - ұнғының диаметрі, м;
d – бұрғы құбырының диаметрі, м;
Ua – сыртқа шығатын, көтерілетін ағымның жылдамдығы, мс;
Ua =0,5-0,8 мс.
Бұрғылайтын ұнғының терең емес болғандықтан Ua=0,5 мс деп
қабылдаймыз.
Есептегеннен кейін:
Q=3,144(0,0762 – 0,0562) х0,5 =77 лмин.
Қатты қорытпалы бұрғылаудан алмаспен бұрғылауға ауысқанда ұңғыда
шқандай қалып қойған металл сынықтары (шарошканың тісі, коронка кескіші, т.
б.) болуы тиіс емес [18].
ІV. 140-160 метр аралығында фосфориттер кен қабатының жиегі
орналасқан. Пайдалы қазындыны бұрғылап сипама ашып отыру техникасы бөлек
тарауда қарастырылады. Сондай-ақ осындай интевал 175-200 мет аалығында
оналасқан (VІ интервал).
V. 160-175 метр аралығында Х-категориялы кремнилер орналасқан. Жыныс
талқандаушы аспап – БСС (БСИ)-76 алмас синтетикалы коронкалы. Коронкаға
жұмсайтын салмақ Р=Ру х S даН; Коронка түбінің ауданы есептелген: S=13,24
см2, Ру=7590даНсм2 (кейбірде 120даНсм2 дейін).
Есептеу нәтижесінде:
Р=(7590) х 13,24=9901190 даН.
Осьтік салмақтың максималды мәні:
Р=120х13,24=1580 даН.
Коронканың айналым саны:
n=60xUaПхD=60х(2,0-3,0)3,14х0,067 =570855 айнмин.
Бұл жерде Х-ХІ категориялы тау жыныстары үшін Ua=2,0-3,0 мс.
Жуу сұйығының мөлшері жоғарыдағы интервалдың параметріне теңеледі:
Q=60-76 лмин.
VІІ. Ұңғының 200-210 метр аралығында VІІШ категориялы кремнилі
саздақты тақтатастар орналасқан. Жыныс талқандаушы БСС(БСИ) синтетикалы
алмас короналар. Тау жыныстарының категориясымен жыныс талқандаушы аспаптың
кі интервалды, 35-140 метр және 200-210 метр, бір-біріне сәйкес
болғандықтан бұрғылаудың технологиялық параметрлері де бірдей болады, яғни
осьтік салмақ:
Р=795995 даН;
VІІІ. 210-258 метр аралығында Х-категориялы кварцты құмтастар
орналасқан. БСС-76 алмас коронкасына жұмсайтын осьтік салмақ
Р=990-1190 даН.
Максималды осьтік салмақ:
Р=1580 даН.
Коронканың айналу жиелігі:
n=570-855 айнмин.
Жуу сұйығының мөлшері:
Q=60-76 лмин.
4.5. Тексеруші есптеулер
4.5.1 Гидравликалық есептеулер
Жыныс талқандаушы аспаптың өнімділігін және бұрғылау жылдамдығын
жоғарлату үшін ұңғы түбіндегі талқандалған тау жынысын толығымен тазартып
жоғары шығару керек. Егер жуу сұйығының мөлшері ұңғы түбін толығымен
тазартуға жеткіліксіз болса, онда бұрғылау ұнтағы қайта талқандалып
бұрғылаудың механикалық жылдамдығын азайтады.
Бұл проблеманы болдырмау үшін жуу сұйығының шығыны ұңғы түбін бұрғылау
ұнтағынан толығымен тазартылғандай етіп келесі формуламен анықтау қажет:
[3]
Q=П4 х (D2max – d2H) x U, м3с
Мұнда:
Dmax –ұңғының ең үлкен диаметрі;
dH – бұрғылау құбырының диаметрі;
U – көтерілген ағынның жылдамдығы.
U=U+C
мұнда:
U – жуу сұйығындағы бұрғылау ұнтағының бату жылдамдығы.
С - ұнтақты шығаруға қажетті жылдамдық, м.
Талқандалған бөлшектің бату жылдамдығы:
U=ао х К x (dn(Vp - 1)sіn(
ао – жуу сұйығының тұтқырлық коэффиценті
ао=3(мn
мұнда: м – судың тұтқырлық коэффиценті;
n – бұрғылау ерітінділерінің тұтқылық коффиценті;
К – бөлшек пішінінің коэффиценті К = 4,5;
V – жыныс бөлшегінің тығыздығы;
р – жуу сұйығының тығыздығы;
( - ұнғының көлбеулік бұрышы.
Ұнғының түбін тазаррту үшін жуу сұйғының өрлеме ағымының жылдамдығы,
бұрғылау бөлігінің батубату жылдамдығынан кем болмауы керек. Бұрғылау
ұнтағының өлшемі кернмен коронка сақынасының арасындағы саңылау арқылы
өтетін болған жағдайда ғана ұңғының түбі таза жазылады. Саңылаудың өлшемі
төмендегідей болады:
dзв=Dkв-Dk2
Dkв – коронка саңылауының ішкі диаметрі;
Dk – керннің диаметрі.
Бұрғылау бөлшегі ұңғы қабырғасымен коронка сақинасының арасындағы
саңылаудан өтетін жағдайда ұңғы түбін толығымен тазартады. Сыртқы
саңылаудың өлшемі төмендегідей болады:
Dсн =Dc – Dкн2;
Dc – ұңғының диаметрі, м;
Dкн – коронка сақинасының диаметрі, м.
Бөлшектің өлшемі ретінде Dсн және Dзв саңылау өлшемінің ең кіші
шамасын алады.
С= (D2c – в х d2к) х (б - () х Uб ( D2c - d2к) х (( х z;
Мұнда:
в – керн шығынының коэффиценті;
Uб – бұрғылау жылдамдығы, мс;
( - көтерме және төмен түспе ағымының сыбағалы салмақтарының
айырмашылықтары;
z – бөлшектердің айналу коэффиценттері;
dк – бұрғылау құбырының диаметрі, м;
( - жуу сұйығының тығыздығы;
б – жыныстың тығыздығы.
4.5.2 Шырайналма жүйесі қысымының жоғалуы
Ұңғыға жууға қажетті бұйымының қысымы шырайналма жүйесінің әрбір
элементіне байланысты жуу сұйығының қысымының жоғалуын анықтау арқылы
табылады. Қысымның ішкі үйлеспе арқылы жоғалуы жуу сұйығының түріне,
саңылаудың өлшемі ағын режиміне байланысты болады. Шырайналма жүйесінің
әрбір элементіне байланысты қысымының жоғалуы төменде көрсетілген
аралықтарда есептеп, олардың соммасын шығарады:
1) Бұрғы құбырларының жыныс талқандаушы қысымының жоғалуы – р1;
2) Бұрғылау құбырлары ішіндегі қысымның жоғалуы – р2;
3) Колонкалы құбыр мен керн арасындағы қысымның жоғалуы – р3;
4) Колонкалы құбырмен ұңғы қабырғасы арасындағы қысымның жоғалуы –
р4;
5) Бұрғы құбырлары мен ұңғы қабырғасы арасындағы қысымның жоғалуы –
р5;
6) Қосылыстар мен ұңғы қабырғасы арасындағы қысымның жоғалуы – р6;
7) бұрғы құбыры мен шегендеуші құбырлардың арасындағы қысымның
жоғалуы – р7;
8) Көтерілме және төмен түспе ағымдардың айырмашылығы әсерінен
қысымның жоғалуы – р8;
Әрбір аралықтағы (1-7) қысымның жоғалуын табу үшін сол аралықтардағы
жуу сұйығының жылдамдығы төменгі формуламен анықталады: [17]
U=QF1, мс;
Мұнда:
Q – жуу сұйығының (мөлшері) шығыны;
F1 – берілген аралықтағы жуу сұйығы ағын өтетін саңылаудың қима
ауданы.
F2=П4 х(D2і – d2і); м2
Мұнда D2і, d2і – сақиналы саңылаудың сыртқы және ішкі диамтері, м.
Егер саңылау дөңгелек болған кезде оның қима ауданын төменгі
формуламен анықтауға болады:
Fі=П4 х D2; м2.
Бұрғы құбырларрының қосылыстарындағы қысымның жоғалуы.
Қосылыстардағы қысымның жоғалуын анықтау үшін алдымен қосылыстардың
гидравликалық коэффицентін есептеп табу керек.
(=([(dвdсв)2 - 1]
мұнда:
dв – бұрғы құбырының ішкі диаметрі, м;
dсв - қосылыстың ішкі диаметрі, м;
( - қосылыстың түріне байланысты коэффицент (муорталы құлыпты (=2,
теңеледі (=1,5)
P1 - қосылыстардағы қысымның жоғалуы төменгі формуламен анықталады:
P1=(1 х (U1 – U2)2xg x p x n, Нм2;
Мұнда:
U1 және U2 - қосылыстағы және бұрғы құбыры ішіндегі сұйқтың
жылдамдығы, мс;
g – еркін түсу үдеуі, ол 9,8 мс;
p – жуу сұйығының сыбағалы салмағы, тсм2;
n - қосылыстар саны;
( - бұрғы құбырлары колоннасының ұзындығы, м.
lбқ = 4,5 м
lбқ - бұрғы құбырының ұзындығы.
4.5.3 Дөңгелек қимылы саңылаудағы қысымның жоғалуы
Бұрғы құбырының тегіс бөлігіндегі (р2) қысымның жоғалуын есептеген
кезде шланганың ұзындығы (l м) және бұрғы колнкасының ұзындығын (l) ескере
отырып турболентті ағынды Dорт – Вейсбах, ал ламинарна ағынды Пуазейн
формуласымен анықтайды:
P2 = (2 x pxU22g x ldв немесе
Р2=32(lU2dв2; Нм2
мұнда:
( - сұйықтың тұтқырлық коэффицеенті.
l - өткізгіш құбырдың ұзындығы, м.
l=L – lk + lш(dвdш)5; м
мұнда lш – шланганың ұзындығы, м;
dш – шланганың ішкі диаметрі (dш=0,038)
Гидравликалық кедергілер коэффиценті үшін дөңгелек саңылаудың
Рейнольдс саны
R*eі=Uі x p x (Dі - dі) ([1+ro x (Dі - dі) 6 x ( x Uі]
Су және басқа Ньютон сұйықтары сақиналы саңылаулардан ағып өткен
кезде, егер
а) R*eі ( 2300, онда
(і =64(1-aі) R*eі x (1+dі2 + 1-aіlnaі)
aі =dіDі
б) 2300 ( Reі ( 105, онда (=0,02 х 1,7( Reі
в) R*eі(105 онда (=0,024
Көтерілмелі және төмен түспе ағымдардың тығыздығының айырмашылығы
әсерінен қысымның жоғалуы.
Р8=(р х g x h x sіn(, Нм2
мұнда:
g – еркін түсу үдеуі, мс;
h – бұрғы колонкасының ұзындығы, м;
(р – сұйықтың көтерілме және төмен түспе ағындардың тығыздығының
айырмашылығы, тм3;
Қысымның жоғарлауының қосындысы
Шырайналма жүйесінің жалпы қысым жоғалуы Р төменгі формула бойынша
анықталады:
Р =Rx(Р1 +Р2+Р3+Р4+Р5+Р6+Р7+Р8), Нм2
R=1,21,3
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz