95263

Технология и техника сооружения скважин при доразведке участка «Сарбалинский» Кондомского геолого-экономического района

Дипломная

География, геология и геодезия

Минерально-сырьевая база имеет определяющее значение в обеспечении высоких и устойчивых темпов развития экономики страны. Условия залегания полезных ископаемых в недрах земли, их качество и величина запасов, экономическая целесообразность эксплуатации месторождений определяется с помощью разведочных скважин.

Русский

2015-09-21

5.42 MB

3 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Минерально-сырьевая база имеет определяющее значение в обеспечении высоких и устойчивых темпов развития экономики страны.

Условия залегания полезных ископаемых в недрах земли, их качество и величина запасов, экономическая целесообразность эксплуатации месторождений определяется с помощью разведочных скважин.

В нашей стране и за рубежом, создан и создается значительный арсенал новых технических средств, позволяющих внедрять высокоэффективные, высокоскоростные способы бурения геологоразведочных скважин. Большое внимание при этом уделяется повышению уровня механизации и автоматизации трудоемких операций на буровых работах, а также широкому применению новейших компьютерных технологий.

Развитие народного хозяйства и непрерывный рост потребности различных видов минерального сырья, в том числе угля, требует не только постоянного наращивания разведанных запасов полезного ископаемого, но и бережного, рационального расходования богатств недр, сохраняя природные богатства для будущих поколений.

Дипломный проект на тему: "Технология и техника сооружения скважин при доразведке участка "Сарбалинский" Кондомского геолого-экономического района" выполнен на реальных геологических материалах, собранных во время прохождения преддипломной практики в ОАО "Запсибгеолсъемка".

Лист

5

1 ЦЕЛЕВОЕ НАЗНАЧЕНИЕ РАБОТ

Геологическое задание

Министерство природных ресурсов РФ

ОАО Запсибгеолсъемка

Утверждаю

Ген. директор Мецнер А.Н.

1 апреля 2014 года

Раздел плана – геологоразведочные работы

Полезное ископаемое – уголь

Наименование участка – Сарбалинский

Месторасположение участка – Кемеровская область

Геологическое задание

на проведение доразведки  по участку «Сарбалинский»

1 Целевое назначение - Оценка промышленного значения участка с определением в целом условий залегания, морфологии и качества угольных пластов. Провести изучение  геологического строения, технологических  свойств угля, предварительно оценить природную газоносность угольных пластов и физико-механические свойства  угля  и вмещающих  пород.

 2 Геологические задачи - Проведение  доразведки предусматривается бурением вертикальных скважин с поверхности земли с проведением комплекса геофизических исследований, опробовательских и лабораторных работ. В результате которых, необходимо решить следующие задачи: уточнить геологическое строение участка, определить морфологию и условия залегания угольных пластов; дать качественную комплексную оценку  угольных пластов.

  3  Ожидаемые результаты и сроки выполнения работ - По окончании полевых работ и камеральной обработки полученных материалов будет составлен отчет.

       4 СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

         Начало – 1 мая 2014 года

        Окончание – 30 августа 2014 года

Лист

6

2 ГЕОГРАФО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА РАБОТ

       Участок « Сарбалинский» расположен в пределах Карачиякского месторождения угля Кондомского геолого-экономического района Кузбасса, который находиться на крайнем юге Кузнецкого бассейна.

      Административно участок принадлежит территории муниципального образования «Новокузнецкий район» Кемеровской области. Участок находиться в 35 км южнее г.Новокузнецк; в радиусе 1-6 км расположены г.Калтан, пос. городского типа Сарбала, Малиновка. В районе работ проходит железная дорога Новокузнецк-Таштагол, автомагистраль областного значения и несколько автомобильных дорог с твёрдым покрытием. Расстояние от базы ОАО «Забсибгеолсъёмка»(п.Елань) до участка разведочных работ 60 км (дорога 1 категории).

       Район обжит и освоен угледобывающей промышленностью. Кроме того, развиты также энергетика, стройиндустрия и агропромышленный комплекс. В непосредственной близости от участка действуют угледобывающие предприятия «ОАО Кузнецкая инвестиционно-строительная компания» (участок Корчакольский), ОООШахта Тайлепская »ОАО УК Кузбассразрезуголь(разрез Осинниковский),ОАООУК Южнокузбассуголь(шахта Арладинская) .

       Орфографически район тянет её к северной периферии Горной Шории и представляет собой возвышенную денудационную равнину, расчленённую долинами р. Кондома и её притоков. Участок находится в лесостепной ландшафтной зоне, на водоразделе р. Кондомы (правый берег) и её притока – рч. Калтанчик (правый берег), вне водоохранных зон поверхностных водных объектов. Рельеф участка расчленён поперечными логами, абсолютные отметки дневной поверхности изменяются от +240 м до +360 (абс.) над уровнем моря.

      Долина р. Кондома широкая(до 7 км), русло меандрирует и образует большое количество рукавов и стариц. Река кондома характеризуется большой амплитудой колебания уровня и расхода воды с резким увеличением в периоды снеготаяния и сильных дождей. Режим рч. Калтанчик зависит от разливов и атмосферных осадков. Максимальный расход воды достигает весной в среднем 2320 м3/с. Минимальный расход воды в летнее время составляет в среднем 5.9 м3/сек, в зимнее- 5.86 м3/сек. Климат южной части Кузбасса резко континентальный, зима холодная, лето жаркое и влажное.

Лист

7

3 РАНЕЕ ПРОВЕДЁННЫЕ РАБОТЫ

Систематическое изучение Кондомского района началось в 1931 г. с поисковоразведочных работ на Алардинском месторождении. В итоге этих работ составлен неполный стратиграфический разрез отложений балахонской свиты.

К 1950 г. на стадии предварительной разведки были изучены Шушталепское, Алардинское, Красногорское и Карачиякское месторождения. На площади Карачиякского месторождения было пробурено 5 разведочных опробовательских скважин, пройдено 4 штольни с уклонами № 7,9,36,37 и выполнен большой объём дудок, канав, змеек.

В период детальной разведки на участке Карачиякском было пробурено 81 колонковая скважина на 11 разведочных линиях общим метражом 14216,9 пог.м, пройдена штольня № 41 на пласт 6 и уклон № 6 на пласт 11-12.

Северо-восточной границей детально разведочного Карачиякского участка является проекция горизонта – 100м (абс) по пласту 1 запасы утверждены в 1954 г. в количестве 120499 млн.т, из которых 70736 млн. т состовляют коксующиеся угли.

Значительная часть запасов уходит в целики под р. Кондому и ж.д.
     Для выявления перспектив Карачиякского участка в северо-восточном направлении в 1959 г. проведены поисковые работы на площади участка Карачиякского – Глубокого, позже названного Сарбалинским. В п
ериод поисковой разведки в центральной части участка была разбурена XX разведочная линия, в период поисковой разведки – линия скважин 914-910, проходящая вкрест р.л. XX. Всего в периоды поисковой и предварительной разведок было пробурено 10 колонковых скважин глубиной 468-770 м, общим объёмом 5927 пог.м. в результате этих работ выяснилось, что пласты погружаются в северо-восточном направлении, меняется качество углей в направлении отощения и площадь прирезки можно увеличить за счёт пойменной части р. Кондомы, где качество угля предполагалось хорошим.

Детальная разведка участка Сарбалинский проведена в срок с января  по октябрь 1960 г. За это время пройдены 37 скважин с 917 по 943. Глубина скважин изменялась от 320,95 м до 781,15 м. Общий объём работ составляет 13060,55 м.

Применение двойных колонковых труб при бурении скважин обеспечил высокий выход керна по пластам от 58,8 до 93%.  

Лист

8

Получено 194 пластопересечения, по которым произведено  опробование на технический анализ (186), анализ золы (5), лабораторное полукоксование (11), петрографическое описание (87), определение степени метаморфизма (74), элементарного состава (18).

Геофизическими исследованиями решался обычный комплекс задач с применением методов КС, ТК, ГК, ГГК, инклинометрия, термометрии, взятия проб стреляющими грунтоносами. Из 37 пробуренных скважин объёмом 18987,5 пог.м прокаратировано 34 скважины объёмом 16911 пог.м.

Лицензионный участок входит в состав геологического участка Сарбалинский, на котором в 1958-60 гг. Байдаевской ГРП выполнена детальная разведка с утверждением запасов угля ( Протокол ГКЗ СССР № 3300 от 25.02.1961 г.).

Геологический участок ( Сарбалинский ) делиться по гор. +100 м на участки ( Карачиякский ) и ( Сарбалинский ), запасы угля по которым учитываются Госбалансом раздельно.

Лист

9

4 ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

4.1 Геологическая характеристика участка работ

Угленосность участка Сарбалинский связана с кемеровской свитой верхнебалахонской подсерии Кузбасса. Мощность кемеровской свиты более 180 м, оно содержит пласты 1-9.

Кемеровская свита согласно перекрывается осадками безугольной кузнецкой подсерии кольчугинской серии мощностью до 590 м. Граница проводится в 40 м выше пл.1 по подошве мощной (140-230 м) почки песчаников.

На отдельных, незначительных по размеру, площадях на отложениях кузнецкой свиты развиты Юрские отложения мощностью 5 -17 м.

На участке повсеместно развиты рыхлые четвертичные отложения мощностью от 3 м в пойменной части до 62,90 м на водоразделах ( скв. 913).

В границах участка продуктивные отложения включают четыре угольных пласта : пл.1 ( средняя мощность 1.50 м), пл.3 (2.05), пл.3 н.п.(0.57м), пл.3а(2.90м). Пласты выдержанные, простого и сложного строения.Тектоника. В геолого-структурном плане участок приурочен к юго-западному крылу Кондомской синклинали. Залегание пластов осложнено развитием малоамплитудной структуры 2ого порядка Карачиякской антиклинали. Лицензионный участок располагается в замковой части антиклинали. Шарнир антиклинальной складки погружается в северо-восточном направлении под углами 6-10 градусов.

Из нарушений, геологоразведочными работами установлены параллельные взбросы А и Б, развитые вдоль восточной границы  участка, простирающиеся с ЮЗ на СВ, с амплитудой вертикального перемещения 110-150 м и падением смещением на юго-восток под углами около 60 градусов.

  Отбор проб для улучшения газоносности осуществляется в основном керногазонаборниками КГТ-2-57 и КГТ-3-58, а по скважинам 934 и 940 для сопоставительного опробования кернозамораживающей трубой ВК-54. По пласту 1 было

Отобрано 3-9,по пласту 3а-9.

Пласты Сарбалинского участка характеризуются высокой газоносностью. Распределение содержание метана невыдержано. Так, газоносностью пл.3 по ряду проб значительно меньше, чем у пл. 1 и 3а по тем же скважинам. Наибольшее значение действительной газоносности приурочены к сводовой части антиклинальной складки, максимальные значения достигает 25 м3/т

Лист

10

.   4.2 Гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика участка

    Пойменный участок занимает небольшую площадь в сз части горного отвода. Основным водоносным горизонтом здесь является горизонт галечников низкой пойменной террасы. р. Кондома.

Водообильность коренных пород продуктивной толщи в пределах пойменной части неодинакова. При погружении под мощную безугольную кузнецкую свиту составляют 0,012-0,09 л.сек. . В процессе откачек установлено прямая взаимосвязь подземных и грунтовых вод.

  

Лист

11

5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ

5.1 Обоснование способа проведения проектируемых работ

Согласно задания, проектом предусматривается бурение скважин по породам III-VI категорий по буримости с полным отбором керна. Проектный выход керна по вмещающим породам 60%, по полезному ископаемому 80%. Исходя из выше сказанного, для бурения скважины будет применён колонковый вращательный способ бурения алмазными коронками, колонковым снарядом со съёмным керноприёмником типа КССК.

5.2 Расположение буровых скважин

Бурение разведочных скважин будет производиться на существующих основных разведочных линиях, имеющих субмеридиональное расположение. Для обеспечения требуемой густоты разведочной сети, скважины предполагается бурить между ранее пробуренными, если между последними расстояние 450-500, то между проектными расстояние составит 250 - 300 м. Расстояние между разведочными линиями составит 500 - 550 метров.

Всего проектируется пробурить 11 разведочных скважин общим объёмом  4365,0 метров, скважины третьей и четвёртой группы.

5.3 Объемы и очередность бурения скважин

Бурение скважин будет вестись с полным отбором керна. Всего будет пробурено 11 скважин общим объемом 4365 м. Ниже приводится объем буровых работ.

Таблица 5.1 Объем буровых работ

Группа скважин по СУСН

Номер проектной скважины

Проектная глубина, м

Номер разведочной линии

Угол наклона, град.

1

2

3

4

5

III

1

285,0

II

90

4

310,0

III

90

Итого

2

595,0

Лист

12

продолжение таблицы 5.1 

IV

2

400.0

II

90

3

465.0

II

90

5

340.0

III

90

6

390.0

III

90

7

470.0

III

90

8

360.0

IV

90

9

400.0

IV

90

10

450.0

IV

90

11

495.0

IV

90

Итого:

9

3770.0

Всего:

11

4365.0

Очередность бурения проектных скважин приведена в календарном плане проведения буровых работ (см. графические приложения лист 3).

5.4 Определение количества буровых установок

В разделе 13 - расчет технико-экономических показателей и сметы произведен расчет необходимого количества буровых станков для бурения проектного объема. Согласно расчетам бурение скважин будет производиться двумя станками СКБ-5, продолжительность бурения составит 3,85 месяцев.

 

Лист

13

6 БУРОВЫЕ РАБОТЫ

6.1 Геолого-технические условия бурения

6.1.1 Физико-механические свойства горных пород

Геологический разрез проектных скважин представлен породами с различными физико-механическими свойствами, которые влияют на выбор конструкции скважины, способа, технологии бурения, оборудования и технических средств.

Ниже приводятся основные физико-механические свойства горных пород.

Таблица 6.1 - Физико-механические свойства горных пород

Наименование пород

Категория по буримости

Коэффициент абразивности

Степень абразивности

Трещиноватость

Устойчивость

Твердость по штампу Рш,, МПа

Поглощаемость

Группа по отбору керна

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Суглинки

III

0.5

мало абразив-ные

не трещино-ватые

не устой-чивые

170

средняя

4

Алевролит

V

0,5

мало абразив-ный

мало трещино-ватый

устой-чивый

270

низкая

1

Песчаник

VI

1,8

абразив-ный

мало трещино-ватый

устой-чивый

250

низкая

1

Уголь

IV

0,6

умерено абразив-ный

трещино-ватый

не устой-чивый

200

средняя

2

6.1.2 Характеристика зон с осложненными условиями бурения

В интервале 0 - 45,0 м где залегают неустойчивые породы, в процессе бурения возможны обрушения стенок скважины, этот интервал будет обсаживаться обсадными трубами. Бурение по угольному пласту будет производиться  КССК укороченными рейсами, кроме того, 4 метра до интервала залегания пласта и 2 метра ниже почвы пласта, что повысит качество и количество опробования.

Лист

14

6.2 Конструкция скважин

6.2.1 Обоснование конечного и начального диаметров бурения

Настоящим проектом, согласно задания, предусматривается бурение разведочных скважин по породам III - VI  категории пород по буримости с отбором керна, исходя из чего принимаем вращательное колонковое бурение алмазными коронками.  

При выборе конструкции скважины, главными определяющими факторами послужили задание, геологические условия, минимально допустимый диаметр керна по углю, свойства горных пород, цель бурения и технические средства.

Минимально допустимый диаметр керна по углю составляет 32 мм. По окончанию бурения скважины, будут проводиться геофизические исследования, скважинная геофизическая аппаратура имеет диаметр 28 50 мм.

Для сокращение времени на спускоподъемные операции и получения представительной пробы угля, проектом предусматривается применение специального снаряда со съемным керноприемником, который имеет наружный диаметр 76 мм.

Исходя из вышесказанного принимаем конечный диаметр 76 мм.

Учитывая физико-механические свойства горных пород, а именно наличие рыхлых неустойчивых пород III категории по буримости принимаем начальный диаметр скважины 112 мм, рыхлые отложения будут перекрываться обсадными трубами, что предохранит устье скважины от размывания, осыпания стенок скважины и сохранит ствол скважины в заданном направлении.

Роль обсадной колоны выполняет колонна бурильных труб. Применение бурильных труб в качестве обсадки позволяет экономить время, что благотворно влияет на производительность труда. На пяти скважинах будет стоять кондуктор.

          6.3 Буровой станок

Согласно решаемой геологической задачи, бурения скважин с полным отбором керна, геолого-технических условий бурения, способа бурения колонковое вращательное, конструкции скважины и разработанным режимам бурения, на основе анализа технической характеристики оборудования выбираем станок СКБ-5.

Ниже приводится техническая характеристика бурового станка СКБ-5

Лист

15

Техническая характеристика бурового станка СКБ-5

Глубина бурения, м:

      с бурильными трубами диаметром 68 мм

     с бурильными трубами 54 и 58 мм

Начальный диаметр бурения, мм

Угол бурения, градус

Частота вращения шпинделя, об/мин:

Высота мачты, м  

Приводной двигатель

тип

Мощность, кВт

Габариты, мм:

длина

ширина

высота

500

800

151

90-60

0-1500

18

А02-72-4            

дизельный

66

2285

1220

2095

    Рисунок - 6.1 станок СКб-5

Лист

16

          6.4 Буровой инструмент и состав буровых снарядов

6.4.1 Колонковые и обсадные трубы

В соответствии с выбранной конструкцией скважин, согласно геологическому заданию проектом предусматривается применение специального снаряда с двойной колонковой трубой.

В интервале залегания рыхлых пород (0-40) и дополнительно 5 м. в крепкие породы будут устанавливаться обсадные трубы. Роль обсадной колонны играет колонна бурильных труб  наружным диаметром 93 мм.

Поверочный расчет буровой колонны при вращательном бурении геологоразведочных скважин произведен на компьютере по программе Храменкова В.Г.

Техническая характеристика КССК-76  

Диаметр коронки, м:

   наружный                                                            76

  внутренний                                                          40

Наружный диаметр калибровочного расширителя, мм           76,4

Диаметр бурильных труб, мм:

  наружный                                                             70

 внутренний                                                           61

Длина керноприёмника, м                                  4,0; 6,0; 9,0;

Масса 1 м труб, кг                                                  7,62

Диаметр колонковой трубы, мм:

  наружный                                                            73

 внутренний                                                          60

Диаметр керноприёмной трубы, мм:

  наружный                                                            48

 внутренний                                                          42               

Режим бурения:

 максимальная частота вращения об/мин                   <1000

 максимальная осевая нагрузка, Н                    20000-23000

 количество ПЖ л/мин                                          35-80

Марка стали бурильных труб                                   36Г2С

Зазор между бурильной колонной и стенками скважинами, мм 3,2/1,7

Виды промывочной жидкости                               вода, эмульсио-

                                                          нные растворы, и ма

                                                        ловязкие глинистые

                                                                   растворы.

й

Лист

17

Таблица 6.2 - Колонковые и обсадные трубы

Наружный диаметр обсадной трубы, мм

Наружный диаметр колонковой трубы, мм

Толщина стенки трубы, мм

Масса 1 метра трубы, кг

Длина трубы, м

108

76

6

7,7

3

          6.5 Очистной агент

С учетом физико-механических свойств горных пород, слагающих проектный геологический разрез для очистки забоя скважин от шлама, охлаждения породоразрушающего инструмента в процессе бурения скважин будет применяться прямая схема промывки технической водой с добавлением химических реагентов (сульфанол, флокс).

6.6 Буровой насос

В связи с особыми условиями алмазного бурения, (малые диаметры скважин при значительной глубине, малые кольцевые пространства между снарядом и стенками скважины, необходимость применения промывочных жидкостей различной вязкости и плотности) характерными особенностями буровых насосов, задействованных в технологическом процессе, являются высокая производительность и давление  достаточное для преодоления значительного сопротивления восходящего потока промывочной жидкости в кольцевом пространстве скважины.

Насос  НБ4-320/63, входящий в комплектацию буровой установки УКБ-5, полностью соответствует условиям технологического процесса.

      Ниже приводится краткая техническая характеристика насоса НБ4-320/63:

  Подача л/мин                                                           320

 Давление Мпа                                                   6,3; 5,5; 3,0

 Мощность

   приводная                                                             22,0                                                

   гидравлическая                                                      12,0

 Диаметр плунжера                                                  45; 80

 Длина хода вытеснителя                                              90

 Масса агрегата кг                                                    910

Лист

18

Для подтверждения правильности выбора бурового насоса произведём поверочные расчеты потерь давления и мощности необходимой на привод насоса.

Потери давления в бурильных трубах МПа

                   (6.6.1)

          где:  р1 - плотность промывочной жидкости, кг/м3;

Q - расход промывки, м3/с;

L - длина бурильной колонны, м;

d1 - внутренний диаметр бурильных труб, м;

к1 - коэффициент трения жидкости о бурильные трубы.                        (0,02-0,06)

 

Потери давления в кольцевом пространстве между стенками скважины и бурильной колонной МПа:

            (6.6.2)

                где: D - диаметр скважины, м;

d - наружный диаметр бурильных труб, м;

р2 - плотность выходящего потока промывочной жидкости, обогащенной шламом. р2 = р1 +(10-30) кг/м3

к2 - коэффициент трения промывочной жидкости о бурильные трубы и стенки скважины  (0,02-0,06)

Лист

19

Потери давления в элементах соединения бурильных труб МПа:

                (6.6.3)

где: d0 - внутренний диаметр элементов соединения;

nc - количество ниппелей в бурильной колонне;

E - коэффициент местного сопротивления;

а - коэффициент типа соединения  (1,5);

       (6.6.4)

                    (6.6.5)

 

Суммарные гидравлические потери давления МПа:

Рс = K·(Р123456), МПа                   (6.6.6)

Рс = 1,3·(0,23+0,05+0,17+0,06+0,5+0,15) = 0,92 Мпа

где: Р4 - потери давления в колонковом наборе, МПа (0,5-0,12)

Р5 - потери давления при заклинивании керна, МПа (0,5)

Р6 - потери давления в нагнетательном шланге, МПа (0,15-0,19)

K - коэффициент возможного зашламования скважины (1,3-1,5)

Буровой насос должен развивать давление

                    Рн = Рс + Рс; МПа                         (6.6.7)

Рн = 1,5 + 1,5 = 3,0 МПа

Лист

20

Мощность необходимая на привод насоса, кВт

кВт                          (6.6.8)

где: Км  - коэффициент запаса мощности (1,1-1,2)

n - к.п.д. привода насоса (0,75-0,85)

Согласно произведённым расчетам и технической характеристике насоса НБ4-320/63 полностью отвечает требованиям при бурении проектного объема комплексом КССК - 76.

           

               6.7 Энергетическая установка

В технологическом процессе будет задействована буровая установка УКБ-5.

Технологической особенностью этой установки является привод - дизельный двигатель АО2-71-4, мощностью - 66 кВт обеспечивающий работу всех систем установки. В связи с этим  в установки трансформаторной подстанции и проведении ЛЭП необходимости нет.

Электричество для бытовых нужд будет вырабатываться передвижной дизельной электростанцией.  

Поверочный расчет затрат мощности произведен на компьютере по программе Храменкова В.Г.

Согласно произведенным расчетам и технической характеристике станка можно сделать вывод, что выбранный станок полностью отвечает требованиям при бурении проектного объема.

6.8 Буровая мачта

В состав буровой установки входит буровая мачта БМТ-5, высотой 13 метров. Мачта является неотъемлемой частью буровой установки и полностью соответствует условиям работ.

Ниже приводится техническая характеристика и проверочные расчеты.

Лист

21

        Техническая характеристика буровой мачты БМТ-5

Высота, м

Грузоподъемность, т

Угол наклона скважины, град

Длина свечи, м

Глубина бурения, м

13

8

90-60

9,5

800

Выбор конструкции талевой системы.

Высоту мачты определим по формуле:

Н=k* lсв;                                                     (6.8.1)

где: k- коэффициент, предупреждающий затягивание снаряда в кронблок при его переподъеме k - 1,25;

lсв  - длина трубы, м

Н =1,25*9,5 =11,88 м;

Определим нагрузку на крюк (Н) талевой оснастки, по формуле:

                  (6.8.2)

где:   q - масса 1 метра труб, кг;

- коэффициент, учитывающий увеличение массы труб за счет элементов =1,1;

g - ускорение свободного падения, 9,82 м/с;

- плотность промывочной жидкости, 1000 кг/м;

  плотность стали, 2780 кг/м;

k  коэффициент, учитывающий силы трения бурильных труб о стенки скважины, k=1,25;

Лист

22

   Определим количество рабочих ветвей каната в талевой системе, по формуле:

                           (6.8.3)

где:    к.п.д. талевой системы;

Рл - грузоподъемность лебедки, Н;

Qкр- нагрузка на крюк, Н;

                               

Принимаем 1 струну

Определим длину талевого каната, м:

                      (6.8.4)

Определим разрывное усилие талевого каната, (кН) по формуле:

Рр = Рл * np; кН                             (6.8.5)

где: np - расчетный запас прочности каната (nP=6)

Рр = 35 * 6 = 210 кН;

      

       Согласно по разрывному усилию применяем канат двойной свивки типа ПК – 0 конструкции 6 Х 19 + 1 ос (ГОСТ 3077 – 80) диаметром 22 мм

Лист

23

Определим фактический запас прочности выбранного каната по формуле

                     (6.8.6)

где: - временное сопротивление материала проволочек каната разрыву, Па;

F - площадь сечения всех проволочек каната, м2;

Рл - грузоподъемность лебедки, Н;

Е - модуль продольной упругости материала проволочек каната, Па (Е=2*107)

               - диаметр проволочки каната, м;

Dб - диаметр барабана лебедки, м;

с - коэффициент, учитывающий действие на канат напряжения кручения (с=0,37).

Определим нагрузку (Н) на верхнюю часть вышки:

                  (6.8.7)

Лист

24

Благодаря уникальной конструкции мачты нет необходимости в монтажно-демонтажных работах при перевозках. При помощи телескопических гидродамкратов мачта способна принимать транспортное положение.

6.9 Средства механизации и оптимизации бурения

6.9.1 Механизация и автоматизация СПО

Применение снарядов со съемными керноприемниками в бурении проектного объема позволит сократить время, затрачиваемое на самые сложные и трудоемкие операции при бурении: спуск и подъем бурового снаряда из скважины.

Бурение с транспортировкой керна на поверхность с помощью сменных керноприемников, поднимаемых на тросе позволяет производить работы без извлечения снаряда из скважины.

Большую роль в сокращении времени на основные операции играет шпиндельный вращатель. Благодаря его конструкции, он способен совершить 3-х метровый ход по мачте  вниз и вверх. Это позволяет производить бурение без перехватов  бурильных труб.

6.9.2 Контрольно-измерительные приборы

Решение задач, связанных с повышением производительности буровых работ, невозможно без выбора и поддержания оптимальных режимных параметров.

Для контроля заданных режимных параметров буровая установка УКБ-5 снабжена контрольно-измерительными приборами КУРС-411 расположенными на пульту станции управления оператора.

Техническая характеристика КУРС-411

Верхние пределы измеряемых параметров:

  нагрузка на крюке, кН                                         80

 осевой нагрузки на ПРИ, кН                                   30

 давление ПЖ, Мпа                                               10

расхода ПЖ, л/мин                                           150 и 300

 механической скорости бурения, м/ч                      3 и  15  

         Основная приведённая погрешность измерения, %          4,0

         Вибропрочность, Гц                                              5-80

         Частота, Гц                                                        50-+ 1

         Потребляемая мощность, В*А                                   150

       Масса пульта показывающих приборов, кг                      < 50       

Лист

25

6.10 Технология бурения

6.10.1 Породоразрушающий инструмент

Выбор рационального породоразрушающего инструмента обуславливается стадийностью разведки, техническими характеристиками применяемого бурового  оборудования и физико-механическими свойствами горных пород.

Забуривание и бурение по неустойчивым породам планируется производить комплексами КССК 112 ТПУ. После прохождения и обсадки неустойчивых интервалов в бурении будут задействованы комплексы КССК 76.

Применение двойных колонковых снарядов позволяет получать практически стопроцентный выход керна, что не мало важно при детальной стадии разведке.

 

6.10.2 Технологический режим бурения

Перед забуриванием скважины, в точке ее заложения будет выкопан  приямок, глубиной 50 см. Забуривание, будет вестись при минимальной частоте  вращения снаряда, при ограниченной осевой нагрузке и промывке, равными 50% от расчетных величин для данных пород и породоразрушающих инструментов.

В соответствии с физико-механическими свойствами буримых пород, способом бурения и выбранным породоразрушающим инструментом разработаны параметры технологического режима бурения для каждого вида и диаметра инструмента.

Расчет осевой нагрузки для КССК - 112 при забуривании:

Р=К·Р0·S, кН                           (6.10.2.1)

где: К - коэффициент учитывающий трещиноватость и абразивность пород;

S - алмазосодержащая площадь торца коронки см2;

Р=0,9·(0,4-0,6)·16,0 = 5,76-8,64  кН;

Принимаем 6,5 кН;

Лист

26

  

Расчет частоты вращения:

                                      (6.10.2.2)

                                                

где: v - окружная скорость коронки, м/с;

      D - диаметр коронки, м.

Принимаем 230 об/мин;

Расчет расхода промывочной жидкости:

Q=q·D; л/мин;                           (6.10.2.3)

где q - удельный расход промывочной жидкости, л/м;

    D- диаметр коронки, м

Q=(0,5-0,8)·112 = 56-90 л/мин;

Принимаем 80 л/мин;

Расчет осевой нагрузке для КССК - 76

Р=0,8·(0,8-0,9)·11,5 = 7,36-8,28  кН;             (6.10.2.4)

Принимаем 7,5 кН;

Расчет частоты вращения:

          (6.10.2.5)

Принимаем 500 об/мин;

Лист

27

  

Расчет расхода промывочной жидкости:

Q=(0,5-0,8)·76 = 38-60.8 л/мин;               (6.10.2.6)

Принимаем 60 л/мин;

6.10.3 Бурение по полезному ископаемому

Бурение по углю будет производится при пониженных режимных параметров. Понижение режимных параметров связанно с физико-механическими свойствами угля, отличными от свойств вмещающих пород. Оптимальный режим бурения по полезному ископаемому способствует получению наиболее представительного керна.

Осевая нагрузка, кН

Частота вращения, об/мин

Количество промывочной жидкости, л/мин

4

280

40

6.10.4 Мероприятия по снижению вибраций и расхода алмазов

В процессе бурения  проектного объема, персонал неизбежно столкнется с одной из коренных проблем алмазного бурения - вибрацией. Это связано с тем, что колонна бурильных труб как нитеобразная система при вращении подвержена крутильным, поперечным и продольным колебаниям, которые в последствии и приводят к вибрации.

Колебания во многом зависят от трения снаряда о стенки скважины.

Причины вибрации, в основном, подразделяются на три группы:

- геологические (связанные с физико-механическими горных пород);

- технические (зависящие от степени технического состояния бурового оборудования и инструмента),

- технологические (вызванные нарушением технологических параметров).

Настоящим проектом предусматривается меры борьбы с вибрацией, которые в основном будут носить предупредительный характер.

Основные методы борьбы с вибрацией направлены на избежание и устранение ее причин.

В работе будет задействовано только исправное оборудование и инструмент, не имеющее люфтов и признаков повышенного износа.

Планируется проводить регулярный  контроль  состояния  бурильных

Лист

28

  

труб. Для стабилизации работы колонкового набора, будут использоваться калибровочные расширители.

Работа будет производиться только в диапазоне специально рассчитанных режимных параметрах.

К мерам направленным на рациональную отработку алмазов относятся:

- применение алмазных коронок в строгом соответствии с физико-механическими свойствами горных пород;

- строгое соблюдение правил приемов алмазного бурения на оптимальных режимах;

- своевременное снятие алмазных коронок по достижении ими рационального уровня отработки на основании обоснованных критериев;  

- разработка и осуществление мер по экономическому стимулированию бригад за экономное расходование алмазов.

6.10.5 Мероприятия по предупреждению аварий и осложнений

В процессе бурения скважин необходимо регулярно проводить профилактические мероприятия по предупреждению возникновения аварий, которые включают в себя:

- систематическое повышение квалификации бурового персонала;

- изучение опыта безаварийной работы передовых бригад;

- внедрение передовых методов труда;

- строгое соблюдение трудовой дисциплины;

- строгое соблюдение технологии бурения;

- строгое соблюдение правил техники безопасности

На буровой установке всегда будет необходимый комплект аварийного инструмента, кроме того, в наличии набор ловильных инструментов и бурильные трубы с левой резьбой.

Лист

29

  

7 ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проектом не предусматривается бурение гидрогеологических скважин, т.к. в период предварительной разведки гидрогеологические условия были достаточно изучены. Однако во всех скважинах будет производиться элементарный замер уровня промывочной жидкости с помощью хлопушки, перед спуском бурового снаряда в скважину и после его подъема.

Лист

30

8 ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В СКВАЖИНАХ

Проектом предусматривается проведение геофизических исследований в скважинах для решения следующих основных задач:

литологическое расчленения разреза, выявление в разрезах скважин угольных пластов, определение их глубины залегания,  мощности и строения;

корреляция разрезов скважин, определение синонимики угольных пластов;

определение физико-механических свойств пород кровли и почвы угольных пластов для составления прогноза прочности и обрушаемости;

выделение водоносных горизонтов, определение мощности и расположения зон перетоков в скважинах и их фильтрационных свойств;

определение азимута и угла наклона скважин.

Для решения поставленных задач будет проводиться опробованный на различных  угольных месторождениях Кузбасса стандартный комплекс ГИС, включающий каротаж БК(рк), ГК, ГГК (ГГК-П), кавернометрию и инклинометрию в поисковом масштабе 1:200. В детализационном масштабе 1:50 - те же методы и, дополнительно, метод ГГК-С. В основу проектирования комплекса методов ГИС положена дифференциация физических свойств  угольных пластов и вмещающих пород по электропроводности, плотности, естественной радиоактивности и способности поглощать (рассеивать) наведенное гамма-излучение.

Процент охвата скважин каротажем методами стандартного комплекса в масштабе 1:200 принят равным 95% от объема бурения или 4150м. Стандартный комплекс ГИС будет выполняться за один выезд на каждую скважину.  

Проектом предусмотрены работы по составлению проектно-сметной документации, обобщению материалов ГИС и написанию главы к геологическому отчету.

Все виды ГИС будут выполняться каротажной партией ГИС ОАО «Запсибгеолсъемка» с использованием совмещенной каротажной станции на   базе   подъемника   ПКС-2Э.   Лаборатория  каротажная  программно- управляемая ЛКН-3,5У-01. Регистратор «Карат-П». Скважинные приборы из состава комплексной цифровой модульной аппаратуры АКИПС-У (модули ГК,ГГК-П, БК, КМ, ГГК-С, АК). Инклинометр  КИТ-60. Возможности лаборатории позволяют в случае необходимости использование серийно выпускаемых скважинных приборов БКР-3М, КУРА-2 (РУР-2).

Лист

31

Аппаратура для гидрогеофизических исследований панель электрического каротажа ПКМК-У, резистивиметр, расходомер РЭТС-2.

таблица

 

  Рисунок 8.1 - Геофизическое оборудование.

Лист

32

9 ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

9.1 Рекультивация земель

Для сведения к минимуму вреда окружающей среде проектом предусматривается проведение специальных природоохранных работ:

- рациональное планирование места и срока работ;

- соблюдение нормативов отвода земель;

- рекультивация земель;

- сооружение поддонов, отсыпка площадок для стоянки техники;

- вывоз, захоронение и уничтожение остатков нефтепродуктов, мусора, загрязненной земли;

- вывоз и захоронение производственных отходов (металлолом, керн);

- засыпка выемок;

- уборка и захоронение порубочных остатков

По окончании бурения скважин и проведения каротажа будет производиться рекультивация земель, засыпаны все ямы, отстойники, убран мусор, выровнена рабочая площадка.

9.2 Ликвидационное тампонирование

По достижении скважиной проектной глубины и выполнения геологического задания, будет производиться ликвидация скважины, для чего будут проведены следующие работы:

- контрольный замер глубины скважин;

- комплекс геофизических исследований;

- ликвидационный тампонаж;

Ликвидационный тампонаж будет выполняться следующим способом: ствол скважины будет заполняться цементным раствором; в кровле и подошве угольного пласта будут установлены деревянные пробки длиной 1,5метра, пространство между которыми будет заполнено цементным раствором; в устье скважин будут установлены реперы с указанием организации, пробурившей данную скважину, написанным номером скважины, ее глубиной, датой бурения.

Затраты на рекультивацию земель внесены в сметную стоимость.

Лист

33

10 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

10.1 Производственная санитария

В соответствии с правилами безопасности проектом предусматривается:

- обеспечение всех работающих спецодеждой;

- чередование труда и отдыха;

- устройство жилого вагончика для отдыха, принятия пищи.

Естественное и искусственное освещение будет обустроено согласно СниП-11-4-79г. Согласно ГОСТа 12.1.003-83 г. шум не будет превышать 85 дБ.

Согласно ГОСТа 12.1.012-90 г. «Вибрационная безопасность» будут предусмотрены методы борьбы с вибрацией: крепление всех работающих механизмов и амортизация.

Для оказания доврачебной медицинской помощи в санитарно-бытовом комплексе предусмотрена аптечка, все работающие имеют навыки оказания первой медицинской помощи.

Для обеспечения нормальных условий труда и отдыха буровая установка обеспечивается бытовым утепленным передвижным зданием.

10.2 Техника безопасности

Геологоразведочные работы будут проводиться в соответствии с «Законом об охране труда в Кемеровской области», «Системой управления охраной труда  на Государственном геологическом предприятии» и «Правилами безопасности при геологоразведочных работах».

По характеру газопроявлений участок работ относится ко II категории, скважины пересекают угольные пласты и коллекторы газа в зоне метановых газов. Согласно «Инструкции по безопасному ведению  буровых работ при  разведке  угольных месторождений Кузбасса» в процессе бурения скважин необходимо производить определения содержаний метана над устьем скважины и в буровом здании над буровым насосом. Контроль осуществляется буровой сменой, замеры будут проводиться шахтным интерферометром   ШИ-10 и фиксироваться в журнале.

Для обеспечения нормальных условий труда и отдыха персонала буровая установка обеспечивается бытовым утепленным передвижным вагон-домом «Кедр».

Связь участка буровых работ с базой предприятия будет осуществляться с помощью раций и сотовых телефонов круглосуточно.

Лист

34

Наиболее опасными производственными факторами являются:

- механические травмы, которые могут быть связаны с выполнением спуско-подъемными операциями, падением с высоты или от вращающихся частей установки;.

- поражением электрическим током;

- взрыв систем под давлением;

- пожар;

Все работы будут производиться при строгом соблюдении техники безопасности. Во избежание травм на буровой установке будут применяться приборы автоматического контроля и сигнализации, блокирующих устройств, обеспечивающих аварийное отключение. Для защиты от поражения электрическим током планируется применение предохранительных устройств коммутации электрической цепи.   

Во избежание поражения электрическим током, согласно «Правил устройства электроустановок», будут закрыты все токоведущие части, установлено ограждение на электрооборудование и установлено заземление.

Определим число труб заземляющей сети электрооборудования смонтированного на глинистой почве при следующих условиях: в качестве отдельных заземлителей приняты трубы диаметром 5 см с глубиной заложения 300 см; заземлители располагаются в один ряд на расстоянии не менее 10 м друг от друга;  соединительной  магистралью является стальной провод сечением 25 мм2.

Rт = R3  - Rп Ом;                           (10.2.1)

где: R3 - требуемая по условиям безопасности общая величина сопротивления заземляющей сети 4 Ом;

Rп  - сопротивление магистрального провода;

Rт = 4 - (8 - 0,2) = 2,4 Ом;

Определим сопротивление одиночного трубчатого заземлителя:

                     (10.2.2)

Лист

35

где: р - удельное сопротивления глинистого грунта р = 4000 Ом см;

l-глубина погружения заземлителя в грунт в см;

d-наружный диаметр трубчатого заземлителя в см;

Найдем общее число заземлителей

                         (10.2.3)

где:  m - коэффициент стержневых заземлителей, m = 0,81

Принимаем 6 труб.

10.3 Противопожарные мероприятия

Согласно ГОСТа 12.1. 004 - "Правил противопожарной безопасности РФ" буровая установка УКБ-5 снабжена средствами пожаротушения:

- пенным и углистым огнетушителем;

- ящика с песком;

- комплекта пожаротушения;

Для защиты от удара молнии произведено устройство - молниезащиты.

Токоотводом является металлическая мачта высота, которой 1 метр. Схема молниеотвода рассчитана по зоне В с вероятностью защиты >95%.

Формулы для расчета молниеотвода:

h0  = 0,95h, м                            (10.3.1)

где:  h  - высота вышки + высота молниеприемника, м;

h0  = 0,95*18,5 =17,5 м

Лист

36

Радиус контура основания, м;

R0  = 1,5 h, м                            (10.3.2)

R0  = 1,5*17,5 = 26,2 м

Выступающая часть буровой, м;

                   (10.3.3)

где hх - высота станка.

                    

                   h                                                 R0

  

                                      

                                       Rx

                                Rx

                                                         R0

Персонал буровой установки, согласно утвержденному на предприятии графику в обязательном порядке проходит инструктаж по мерам противопожарной безопасности.

Лист

37

11 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

11.1 Пути повышения производительности труда на буровых работах

Повышению производительности труда как основному фактору улучшение экономического состояния предприятия в целом, уделяется особое внимание.

Основным путем повышения производительности труда на буровых работах, является научная организация труда, которая предусматривает систему организационных, технических и санитарно-гигиенических мероприятий, основанных на использовании новейших достижений науки и техники, передового опыта работ направленных на совершенствование всех элементов труда и повышению его эффективности.

Во многом производительность труда зависит от равномерности распределения нагрузке на каждую вахту буровой бригады в течение всего рабочего времени.

Особое внимание будет уделяться обучению и повышению квалификации работников, улучшению условий труда, отдыха и досуга

11.2 Организация промывочного хозяйства

В качестве очистного агента в процессе бурения проектного объема будет применяться техническая вода.

Воду планируется привозить на автомобиле УРАЛ с ближайших водоемов и ручьев.

 Рисунок 11.1 - УРАЛ - 4320.

Лист

38

Для достижения необходимых параметров очистного агент, в воду будет добавляться карбоксиметил целлюлоза и прочие химические реагенты. Такая операция не занимает много времени и технически она очень проста. Приготовление производится в металлическом передвижном зумпфе, откуда техническая вода с заданными параметрами насосом будет перекачивается в скважину.  

11.3 Энергоснабжение

Буровая установка УКБ-5 приводится в действие дизельным двигателем, поэтому в проведении ЛЭП и установки в трансформаторной подстанции нет необходимости.

Электрическая энергия необходимая для освещения и прочих бытовых нужд будет вырабатываться передвижной автономной дизельной электростанцией конструкции Atlas Copco.

Электростанция снабжена аппаратурой автоматического управления приводом и устройствами аварийной остановки.

 

 Рисунок 11.2 - Дизельная электростанция.

Лист

39

11.4 Ремонтно-механическая служба

Для поддержания оборудования в рабочем состоянии и снижении простоев в процессе эксплуатации, а также для правильной организации и повышения качества ремонтных работ, для снижения времени на их проведение, будет проводиться своевременное выполнение планово-предупредительных ремонтов. Системы планово-предупредительных ремонтов предусматривается проведение двух основных видов мероприятий:

- регулярных профилактических осмотров;

- технического обслуживания оборудования;

В случае выхода из строя оборудования и инструмента и невозможности проведение ремонтных работ силами бригады, ремонт будет производиться в ремонтной мастерской на базе предприятия.

11.5 Транспортное хозяйство

ОАО "Запсибгеолсъемка" имеет очень богатую материально-техническую базу. На территории базы имеются: лесозаготовительная база, автомобильные боксы, сварочный цех, столярный цех, мастерская по ремонту бурового оборудования, токарный цех, механический цех, лаборатория по обработке проб, столовая.

Автомобили, которыми располагает предприятие, будут использоваться для доставки на участок работ необходимого оборудования, материалов, топлива, эмульсолов, бурильных, колонковых труб и технической воды.

Для перевозки буровой установки на место работы будут использоваться грузовой автомобиль повышенной проходимости УРАЛ.  В труднодоступных таежных районах будет применяться бульдозер Т - 170.

   Рисунок 11.3 - Бульдозер Т - 170

Лист

40

Люди и материалы будут перевозиться на автомобили Газ Вахта.

     Предприятие хорошо технически подготовлено к выполнению задач любой сложности в пределах Кемеровской области и Западной Сибири, выполняет работу с хорошим качеством.

Приобретено лабораторное оборудование Германии, буровые установки производства Канады и Швеции на самом последнем уровне развитии техники.

Предприятие применяет новые технологии и двигается дальше

11.6 Материально-техническое снабжение

Для устойчивой работы выполнения геологического задания, будет производиться бесперебойное материально-техническое снабжение. В целях повышения качества правления будет организована диспетчерская служба, занятая решением вопросов о материально-техническом снабжении участка работ. Заявки на материалы, инструмент и прочее будут подавать своевременно буровые мастера.

11.7 Социально-культурные мероприятия и бытовые условия

В целях улучшения культурно-бытовых условий для проживания бригада будет применяться вагон-дом «Кедр».

Вагон приспособлен для эксплуатации в полевых условиях и укомплектован необходимым инвентарем для обеспечения достойного уровня жизни (8 спальных мест, шкафы купе, бытовой  узел снабженный электрическими водонагревателями, телевизор и DVD плеер). В распоряжении буровых бригад имеется полевая кухня и баня.

   

    Рисунок 11.4 Социально-жилищные условия.

Лист

41

 12 СПЕЦИФИКАЦИЯ ПОТРЕБНОГО БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Таблица 12.1 Необходимое буровое оборудование и инструмент

Обозначение

Наименование

Количество

          СКБ 5

НБ4-320/63

БМТ-5

ПБЗ-5

ТБПК-70

КССК-93 ТПУ, КССК-76

СМ4

Буровое оборудование:

Буровой станок

Буровой насос

Буровая вышка

Буровое здание

Буровой инструмент:

Бурильные трубы, шт

Специальный снаряд, шт

Алмазная коронка, шт

Канат, м

Вспомогательный инструмент:

Шарнирный ключ

Подкладные вилки

Ведущие вилки

Универсальные ключи

Аварийный инструмент:

Метчик

Колокол

Материалы:

Вода техническая, т

Керновые ящики, шт

Мешочки для отбора проб, шт

2

2

2

2

2000

      4

6

26

12

2

2

275

500

200

Лист

42

13 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И СМЕТЫ

13.1 Виды и объемы работ

Для определения денежных затрат, связанных с выполнением геологического задания необходимо прежде всего определить время на выполнение всех видов работ по проекту, спланировать их правильное и последовательное выполнение и определить продолжительность выполнения всего комплекса работ по проекту.

Денежные затраты на производство геологоразведочных работ будут зависеть от:

- видов и объема работ;

- геолого-географических условий;

- материально-технической базы предприятия;

- квалификации работников;

- уровня организации работ.

Таблица 13.1 - Виды и объемы проектируемых работ.

Виды работ

Объём

Условия производства работ

Вид

Оборудования

1

2

3

4

5

1

Колонковое бурение

4365

III гр.-2 скв. О=595.0м

   IV гр.-9 скв. О=3770.0м

СКБ-5

СКБ-5

2

Монтаж, демонтаж, перевозка, 1 перев.

11

Одним блоком, передвижная

Урал, К-700;Т-170

3

3.1

Сопутствующие работы:

Промывка скважин, 1 промывка

11

Техническая вода

Буровой насос НБ4-320/63

3.2

Крепление, м

495

Интервал

Обсадные трубы d=108 мм

3.3

Каротаж, м

4365

Полный комплекс

ЛКН-3.5У-0.1 на базе Урала

3.4

Тампонирование, м

11

Глина

Доставляющие оборудование (буровой снаряд, насос

3.5

Топоработы,1 пр.т.

11

Вынос проектных точек на местность, привязка скважин на топоплан

GPS II plus

Лист

43

  продолжение таблицы 1

3.6

Опробование:

Отбор керновых проб, м

119

67

Длина пробы 1 метр.

Ручной

3.7

Отбор проб на газ

52

Длина пробы 0,40м

КГН-76

3.8

Гидрогеологиче-ское, замер п.ж., 1 замер.

11

Ежемесячный замер промывочной жидкости

Хлопушка

3.9

Лабораторные исследования

119

Химический анализ

ОАО «Западно-Сибирский исследовательный центр

13.2 Расчет затрат времени, труда, материалов и оборудования

Для выполнения геологического задания будет составлена проектно-сметная документация проектной группой. Состав группы и продолжительность проектирования принимаем в соответствии с временными требованиями и нормативами на геологоразведочные работы, с учетом объемов работ продолжительность составляет 3,85 месяца, состав группы - 7 человек.

    Таблица 13.2 - Расчет затрат труда на проектирование работ

Наименование должности

Продолжительность работ, мес.

Должностной оклад, усл.ед.

1

2

3

Геолог I категории

1

666.6

Геолог

2

468.75

Топограф

1

562.5

Инженер-экономист

1

781.25

Зав. технолог буровыми работами

1

937.5

Итого

2

3416.6

Лист

44

Должностные оклады указаны на период составления проекта на геологоразведочные работы, существующие в ОАО "Запсибгеолсъемка ".

Проектом предусматривается бурение скважин станком  СКБ-5, промывка скважины будет осуществляться буровым насосом НБ4-320/63. Забуривание будет производиться специальным снарядом КССК специальными коронками диаметром 112 мм, дальнейшее бурение будет производиться так же КССК, диаметр коронок 76 мм.

Произведем распределение объемов бурения по группам скважин согласно СУСН, выпуск 5, 1994 Г.

Таблица 13.3 - Распределение объемов бурения по группам скважин

Группа скважин по СУСН

Номер проектной скважины

Проектная глубина, м

Номер разведочной линии

Угол наклона, град.

1

2

3

4

5

III

1

285,0

II

90

4

310,0

III

90

Итого

2

595,0

IV

2

400.0

II

80

3

465.0

II

75

5

340.0

III

70

6

390.0

III

75

7

470.0

III

70

8

360.0

IV

80

9

400.0

IV

70

10

450.0

IV

70

11

495

IV

Итого:

9

3770

Всего:

11

4365

Средняя глубина по III группе скважин составит: 595/2=297.5 м

Средняя глубина по IV группе скважин составит: 3770/9=418.9 м

Проектная категория пород по буримости установлена на основании данных предыдущих периодов разведки участка, распределения пород по категориям производится согласно проектных геологических разрезов по ГТН.

Лист

45

Таблица 13.4 - Распределение объемов бурения по категориям

Наименование пород

Категория пород

III  гр.

IV  гр.

Объем

на 1 скв.

На весь объем

Объем

на 1 скв.

На весь объем

Суглинки

III

40.0

80.0

40.0

360.0

Аргиллит

IV

97.5

195.0

190.0

1710.0

Алевролит

V

30.0

60.0

70.00

630.0

Уголь

IV

2.0

4.0

7.0

63.0

Песчаник

VI

128

256

111.09

1007.0

Итого

297.5

595.0

418.9

3770.0

Всего

4365

Таблица 13.5 - Геолого-технические условия

Группа скважин

Средняя глубина, м

Профиль скважин

Объем бурения, м

Мощность, м

Привод

Источник получения электроэнергии

Полезного ископаемого

Вмещающих пород

на 1 скважину

на весь объем

на 1 скважину

на весь объем

III

297.5

Вертик.

595

2

4

295.5

591

ДВС

Индивидуальн

IV

418.9

Вертик.

3770

7

63

411.9

2883.3

ДВС

Индивидуальн

Итого:

716.4

4365

9

167

707.4

3474.3

Расчет затрат времени на вращательное бурение произведем в зависимости от диаметра бурения 112 и 76, категории пород, интервала бурения, группы скважин. Нормы времени на бурение в зависимости от диаметра бурения принимаем по ССН, выпуск 5, таблица 5, 1994г.

Лист

46

Таблица 13.6- Расчет затрат времени на бурение

Способ бурения

Диаметр бурения, мм

Категория пород

Объем бурения, м

Затраты времени

Поправочные коэффициенты

Затраты времени с учетом коэффициентов

По ССН

На весь объем

1

2

3

4

5

6

7

8

С отбором керна

112

III

80

0.07

5.60

1.2

6.72

112

IV

10

0.08

0.80

1.2

0.96

   76

IV

30

0.18

24

1.2

28.80

76

V

60

0.11

6.60

1.2

7.92

76

VI

260

0.15

39

1.2

46.80

76

IV

155

0.08

12.40

1.2

14.88

Итого

595

106.08

Группа скважин  IV

С отбором керна

112

III

360

0.07

25.20

1.2

30.24

112

IV

45

0.08

3.60

1.2

4.32

76

IV

135

0.09

12.15

1.2

14.58

76

IV

90

0.09

8.10

1.2

9.72

76

V

630

0.13

81.90

1.2

98.28

76

VI

1340

0.17

227.80

1.2

273.36

76

IV

1170

0.17

198.90

1.2

238.68

Итого

3770

669.18

Всего

4365

775.26

Расчет затрат труда произведем для должностей и профессий, занятых на производстве буровых работ, то есть инженерно-технических работников (ИТР) и рабочих. Норма затрат труда берется из ССН, выпуск 5, 1994г.

Лист

47

Таблица 13.7- Расчет затрат труда.

Должности и профессии

Номер таблицы

Нормы затрат труда

з/п по уравненной системе

Дневная ставка

Итого трудозатраты, у.е. на ст/см

Итого с учетом коэффициента

1

2

3

4

5

6

7

Начальник участка

14

0.07

40 000

1818,18

127,27

165,45

Инженер по буровым работам

14

0.05

38 000

1727,27

86,36

112,26

Инженер-механик

14

0.1

35 000

1590,91

159,09

206,81

Буровой мастер

14

0.29

30 000

1363,64

395,45

514,08

Итого ИТР

0.51

768,17

998,6

Рабочие

Машинист буровой установки

15

1

25 000

1136,36

1136,36

1477,26

Помощник машиниста буровой установки

15

1

20 000

909,09

909,09

1181,81

Водитель (тракторист)

15

1

21 000

954,54

954,54

9240,90

Итого

2999,99

11899,97

Расчет затрат времени на отбор керновых проб произведем согласно СУСН 6 "Опробование твердых полезных ископаемых" таблица 17, в зависимости от способа работы и категории буримых пород

Лист

48

Таблица 13.8 - Расчет затрат времени на отбор проб

Категория пород

Способ отбора

Объем работ, м

Затраты времени по ССН, бр/см

Затраты времени на весь объем, м/бр.см

IV

Ручной

0.67

2.46

1.65

Таблица 13.9 - Отбор газо-керновых проб

Интервал отбор

Норма по ССН

Объем штук

Норма времени

200-300

0.40

22

8.80

300-400

0.44

30

13.20

Итого

52

22

В процессе бурения скважины будут проводиться вспомогательные работы, сопутствующие бурению, и к таким видам относятся:

- промывка скважин;

- крепление обсадными трубами;

- тампонирование;

- комплекс каротажа;

- инклинометрия;

- замеры промывочной жидкости;

- монтаж-демонтаж, перевозка;

Расчет затрат времени на сопутствующие работы произведем в соответствии с объемами на работы, предусмотренные проектом геологоразведочных работ, норму времени принимаем по ССН, выпуск 5, 1994 Г.  

Лист

49

Таблица 13.10 - Расчет затрат времени на сопутствующие работы

Вид работ

группа

III группа 0 -300

объем

Норма по ССН

Таблица по ССН

Итого времени на весь объем

1

2

3

4

5

1 промывка скважин, 1 пром.

2

0,17

64

0.34

2 крепление обсадными трубами, 100 м

0.9

0,80

72

0.72

3 тампонирование глиной, 1 м тамп.

2

0,11

69

0.22

4 комплекс каротажа (1 зонд, КС, ГК, ГГК) (1 выезд), 1000 м

0.595

1,03

15

0.61

5 Инклинометрия (1 выезд), 1000 м

0.595

0,51

15

0.30

6 замеры уровня п/ж, 1 замер

2

0,02

70

0.04

7 монтаж, демонтаж, перевозка, 1 перев.

2

2,20

81

4.4

Итого

6.63

Вид работ

группа

Всего

IV группа 0 -500

объем

Норма по ССН

Таблица по ССН

Итого времени на весь объем

1

2

3

4

5

1 промывка скважин, 1 пром.

9

0,22

64

1.98

2.32

2 крепление обсадными трубами, 100 м

4.05

0,80

72

3.24

3.96

3 тампонирование глиной, 1 м тамп.

9

0,11

69

0.99

1.21

4 комплекс каротажа (1 зонд, КС, ГК, ГГК) (1 выезд), 1000 м

3.77

0,91

15

3.43

4.04

5 Инклинометрия (1 выезд), 1000 м

3.77

0,44

15

1.65

1.95

6 замеры уровня п/ж, 1 замер

9

0,023

70

0.21

0,25

7 монтаж, демонтаж, перевозка, 1 перев.

9

3,88

81

34.92

39.32

Итого

46.42

53.05

Лист

50

13.3 Расчет производительности и необходимого количества буровых станков

Производительность бурения зависит от затрат времени на бурение и от затрат времени на сопутствующие работы.

Количество буровых станков зависит от объема бурения, производительности бурения и продолжительности работ.

Рабочее количество затрат времени на буровые и сопутствующие бурению работы определим:

       Nобщ = Nб + Ncon; ст/см                           (13.3.1)

где   Nб - затраты времени на бурение, ст/см;

Ncon - затраты времени на сопутствующие бурению работы, ст/см.

Nобщ = 775.26+ 53.05 = 828.31 ст/см

Производительность бурения на 1 ст/см. определим:

П = О/Nобщ; м/ст.см.                                (13.3.2)

где  О - объем буровых работ, м;

П - производительность, м/ст.см;

Nобщ - общее количество затрат времени, ст/см.

П = 4365/828.31 = 5.26 м/ст.см

С учетом планового повышения производительности на 5 % производительность бурения составит на 1 ст/см составит:

П = П х 1.05; м/ст.см                                (13.3.3)

П = 5.26 х 1.05 = 5.52 м/ст.см.

Производительность на 1 станко-месяц составит:

П = П х 102.9; чел/ст.мес.                           (13.3.4)

где     102.9 - ресурс рабочего времени при непрерывном производстве буровых работ определим: 24 часа/7 часов (рабочий день) х 30 = 102.87 или 102.9.

П = 5.52 х 102.9 = 568.008 м/ст.мес.

Необходимое количество буровых станков составит:

n = О/П х Т, шт                                    (13.3.5)

где     n - количество станков, шт;

О - объем буровых работ, м;

П - производительность бурения, м/ст.мес;

Т - продолжительность работ, мес.

n = 4365/568.008 х 7.7 = 0,99

Продолжительность работ определим:

Т = О/П, месс                                       (13.3.6)

Т = 4365/568.008 = 7.7 мес.

Для сокращения продолжительности буровых работ принимаем 2 станка, тогда продолжительность составит 3.85 месяцев.

Лист

51

13.4 Финансовый план

Для выполнения работ по проекту необходимы денежные средства, которые обеспечивает заказчик в виде аванса.

Оптимальные сметные затраты определим узаконенными инструкциями, справочниками и материалами, имеющими силу закона.

Пояснительная записка к смете

- районный коэффициент к заработной плате

1.3

- дополнительная заработная плата (в % от основной)

7.9 %

- отчисления на соцнужды

28 %

- коэффициент к материальным затратам

1.264

- коэффициент к амортизации

1.226

- услуги (от объема ГРР)

10 %

- накладные расходы (от основных затрат)

25 %

- плановые накопления (от основных затрат + накладные расходы)

25 %

- транспортировка грузов и персонала (от полевых работ)

7 %

- полевое довольствие (от полевых)

9 %

- доплаты и компенсации (от I + II + III)

4 %

- рекультивация земель и лесных угодий (от I + II + III)

3 %

- ликвидация буровых работ (от I + II + III)

3 %

- ГИС (от 1 метра бурения)

0.6 %

- НДС

18 %

- резерв (от I): предварительная

4 %

- организация полевых работ

1.5 %

- ликвидация полевых работ

1.2 %

- камеральные работы

3 %

Лист

52

13.4.1 Общая сметная стоимость работ по проекту СМ-1

Общую сметную стоимость по проекту рассчитываем в соответствии  с инструкцией по составлению проектов и смет.

Общий расчет сметной стоимости геологического задания (СМ- 1)

Виды работ и затрат

Объем (количество)

Основных расходов, ед. объема

Итого основных расходов на объем, руб.

1

2

3

4

I Основные затраты

190420.77

А Собственно геологоразведочные работы

169262.91

Проектно-сметные, %

100

235,43

235,43

Полевые работы:

159912,49

1 Бурение, м

В том числе

4365

36,10

157558,3

- чистое бурение, ст/см

775,26

195,81

1513,66

- монтаж, демонтаж, перевозка, 1 перев.

11

376,65

4143,15

- сопутствующие работы, ст/см

13,73

117,37

1611,49

- зимнее удорожание, ст/см

-

-

-

2 Топогеодезические работы, скв.

11

30

330

3 Опробовательские работы, 1 проба

119

2024,19

3.1 Отбор керновых проб, 1 проба

67

16,49

1104,83

3.2 Отбор газокерновых проб

52

17,68

919,36

Организации полевых работ, %

2398,68

Ликвидация полевых работ,%

1918,94

Камеральные работы и отчет, %

4797,37

Б Сопутствующие работы:

21157,86

4 Строительство зданий и сооружений, %

-

-

-

5 Транспортировка грузов и персонала, %

21157,86

II Накладные расходы, %

38084,15

III Плановые накопления, %

45700,98

IV Компенсирующие затраты:

50038,86

Полевое довольствие, %

14392,12

Доплаты и компенсации, %

10968,23

Лист

53

продолжение  (СМ - 1)

Рекультивация земель и лесных угодий, %

8226,17

Лесобилет, %

8226,17

Ликвидация буровых работ, %

8226,17

 V Подрядные работы:

ГИС

4365

10,61

46312,65

VI Резерв, %

5712,62

Итого сметная стоимость, у.е.

376270,03

Итого с учетом НДС

443998,64

Итого стоимость 1 м бурения:

без НДС

с НДС

86,21

101,72

13.4.2 Сметные расчеты по видам работ

Статьи основных расходов

Бурение 0 -595

Монтаж, демонтаж, перевозка

Сопутствующие работы

III гр. N = 106,08 ст/см

III гр. – 2 скв.

III гр. N = 2,23 ст/см

Норма основных расходов по ССН

Норма основных расходов с учетом коэф.

Норма основных расходов по ССН

Норма основных расходов с учетом коэф.

Норма основных расходов по ССН

Норма основных расходов с учетом коэф.

1

2

3

4

5

6

7

Затраты труда

3.65

4.74

5.50

7.15

2.19

2.84

Основная зарплата

17.84

23.19

22.91

29.78

10.7

13.91

Доп. Зарплата

1.41

1.83

1.81

2.35

0.85

1.10

Отчисления на соцнужды

5.39

7.01

6.92

8.99

3.23

4.19

Материалы

24.33

31.62

31.25

40.62

14.60

18,98

Амортизация

23.60

30.68

30.30

39.39

14.16

18.40

Транспортные услуги

1.34

1.74

1.73

2.24

0.80

1,04

Итого основных расходов, у.е./ст.см

73.91

96.08

94.92

123.39

44.34

57,64

Итого на весь объем, у.е.

7840.37

10192.48

189.84

246.79

98.87

128.53

Стоимость 1 м бурения

13.17

17.12

Лист

54

продолжение таблицы

Статьи основных расходов

Бурение 0 -3770

Монтаж, демонтаж, перевозка

Сопутствующие работы

IV гр. N = 669.18 ст/см

IV гр. –9 скв.

IV гр. N = 11.5 ст/см

Норма основных расходов по ССН

Норма основных расходов с учетом коэффициента

Норма основных расходов по ССН

Норма основных расходов с учетом коэффициента

Норма основных расходов по ССН

Норма основных расходов с учетом коэффициента

1

2

3

4

5

6

7

Затраты труда

3.81

4.95

11.29

14.67

2.28

2.96

Основная зарплата

18.50

24.05

47.04

61.15

11.1

14.43

Доп. Зарплата

1.46

1.89

3.7

4.81

0.87

1.13

Отчисления на соцнужды

5.58

7.25

14.20

18.46

3.35

4.35

Материалы

25.22

32.78

64.13

83.36

15.13

19.66

Амортизация

24.47

31.81

62.20

80.86

14.67

19.07

Транспортные услуги

1.39

1.80

3.55

4.61

0.83

1.07

Итого основных расходов, у.е./ст.см

76.72

93.73

194.82

253.26

45.95

59.73

Итого на весь объем, у.е.

51272.57

66664.34

1753.38

2279.39

528.42

686.94

Стоимость 1 м бурения

13.60

17.68

Лист

55

Таблица 13.12 - Расчет сметной стоимости на проектно-сметные работы

Должности и профессии

Продолжительность работ, дней

Зарплата по уравненной системе

Дневная ставка, руб.

Итого с учетом коэффициента

1

2

3

4

5

1 Затраты труда, чел/дн

132

2 Основная зарплата

5046,81

2.1 Геолог I категории

22

666,60

30,3

866,58

2.2 Геолог

44

468,75

21,30

1218,36

2.3 Топограф I категории

22

562,5

25,56

731,01

2.4 Инженер-экономист

22

781,25

35,51

1015,58

2.5 Зав. буровыми работами

22

937,5

42,61

1215,78

3 Доп. Зарплата

398,69

4 отчисления на соцнужды

1524,74

5 Услуги

49,01

6 Материалы

43,56

Стоимость ед. работ, у.е.

7062,81

Таблица 13.13 - Расчет сметной стоимости отбора керновых проб

Статьи расходов

Норма по ССН

С учетом коэффициента

1

2

3

1 Зарплата труда, чел/день

2.10

2 Основная зарплата

8.93

11.60

3 Доп. Зарплата

0.70

0.91

4 Отчисления на соцнужды

2.69

3.78

5 Материалы

0.08

0.10

6 Услуги

0.08

0.10

Итого основных расходов, у.е.

12,48

16.49

Лист

56

 СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС

Специальные технические средства для бурения геологоразведочных скважин

       СПО являются наиболее трудоёмкими работами. Это объясняется тем, что подъём и спуск бурового инструмента осуществляется прерывисто. При подъёме длинная бурильная колонна разъединяется на бурильные свечи. При спуске бурового снаряда из отдельных свечей собирается опять бурильная колонна. На свинчивание и развинчивание труб, на установку свечей на подсвечник и обратно затрачивается много физического труда и времени. Причём затраты времени на СПО растут с увеличением глубины скважины почти в кубической зависимости.

      Для сокращения времени на СПО был предложен Манипулятор, он на 95% облегчает физический труд, уменьшает время на СПО.

1 Дрель Shack и аксессуары, 2 Манипулятор База, 3 Манипулятор Таблица, 4 Манипулятор мачты, 5 Рука манипулятора 'H', 6 Гидравлический рулевой стойки.

 

.

Лист

57

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе разработки проекта на детальную разведку участка "Сарбалинский" Кондомского геолого-экономического района, я  получил возможность наиболее полно использовать знания, полученные во время обучения в Осинниковском горнотехническом колледже; смог увидеть и в последствии закрепить слабые стороны своей профессиональной пригодности. Научился принимать правильные технические и технологические решения, систематизировал навык выполнения основных экономических расчётов по организации буровых работ, производить расчеты сметной стоимости, согласно которым продолжительность работ составит 3,85 месяцев, стоимость проектных работ  13319959 рублей, стоимость 1 метра бурения с учетом НДС составляет 3051,60  рублей.

Автор проекта                                            Эптешев Р.Г.                                                                                               

  

  13.06.2014

Лист

58

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1  Башлык С.М., Загибайло Г.Т. Бурение скважин. - М.: Недра, 1983

2  Володин Ю.И. Основы бурения. - М.: Недра, 1986

3  Храменков В.Г. Практические расчеты в буровой механике. - Томск, 1996

4  Правила безопасности при геологоразведочных работах. - М.: Недра, 1979

5  Волков А.С. Буровой геологоразведочный инструмент  - М.: Недра, 1971

6  Родионов Н.С., Ганзен Г.А. и др. Горное и буровое оборудование - М.: Недра, 1983

7  Козловский Е.А.  Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин - М.: Недра, 1984

8  Марамзин А.В.  Технические средства для алмазного бурения - М: Недра , 1981

Лист

59

Лист

60


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31927. Общая психология, ответы на билеты 211.5 KB
  Крупные научные школы придерживались различных методологических принципов. Для поведенческой психологии (бихевиоризма) существенным было положение об объективности, наблюдаемости психических явлений. В психоанализе выдвигалась идея динамики, метаморфоз психической энергии в разные периоды жизни ребенка и взрослого. Концепции отечественных психологов строятся на принципах единства сознания и деятельности, принципе детерминизма
31928. Бытовая радиотелевизионная аппаратура 150 KB
  Структурная электрическая схема телевизора чернобелого изображения. Телевизоры чернобелого изображения ранних лет выпуска схема питания. Переносные ч б телевизоры схема питания. Переносные телевизоры ч б изображения схема разверток.
31932. Проектний тепловий розрахунок рекуперативного теплообмінника 585 KB
  Мета розрахунку Основною метою розрахунку теплообмінників є визначення поверхні теплообміну F а також основних розмірів апарата. Отже для визначення теплової поверхні необхідно розрахувати коефіцієнт теплопередачі k а також середній температурний напір 3. Визначення теплового навантаження апарата та масової витрати гарячого теплоносія 4. Визначення кількості трубок в теплообмінному апараті 5.
31933. АНОМАЛИИ ЛИЧНОСТИ 1.54 MB
  БРАТУСЬ АНОМАЛИИ ЛИЧНОСТИ Хакасская областная библиотека москва мысль ББК 88 Б87 РЕДАКЦИИ ФИЛОСОФСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Рецензенты: др психол. О чем же данная книга которую не воображаемый а реальный читатель свой или чужой пока неведомо держит в руках Эта книга об общих проблемах психологии личности о том что такое психическое и личностное здоровье о том по каким внутренним механизмам возможно уклонение от нормы появление аномалий личности о том наконец какие перспективы пути предупреждения и коррекции этих аномалий может...
31934. Методические указания к дипломной работе по разделу «Безопасность жизнедеятельности» 84.5 KB
  Студенту необходимо показать умение анализировать потенциальные опасности эксперимента; оценивать физикохимические горючие и токсичные свойства применяемых и получаемых веществ; определять категории пожаро и взрывоопасности и класс взрывоопасности; владеть методами обеспечения безопасности процесса эксперимента а также методами создания соответствующих санитарногигиенических условий в лабораторных помещениях и методами устранения отравлений профзаболеваний пожаров и взрывов загрязнения окружающей среды. Содержание раздела Безопасность...
31935. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1.44 MB
  В технологическом разделе рассмотрена система экономии материала. Экономия ресурсов происходит за счет реконструкции цеха, где принято основное технологическое направление, а именно замена технологии производства и вида заготовки. Отверстие будет пробиваться в заготовке (раньше пробивалось после вытяжки) и соответственно иметь меньший диаметр, чем у готовой детали