m-водоцементное отношение;

Gcc=0,174/[(0,6/3,15)+(0,2/1,6)+(0,1/0,04)+0,6(0,1/1)]=0,06 т.

Исходя из этого количество цемента равно:

Gц=0,06*20/100=0,012т;

Количество глины равно:

Gг=0,6*0,06=0,036 т;

Количество опилок равно:

Gо=0,06*0,1=0,06 т;

Количество воды равно:

GВ=0,06*0,01=0,06 т.

Плотность тампонажного раствора находим по формуле:

p=(Gcc+GB)/Vp т/м2;

Для тампонирования трещиноватых зон залегающих на глубине 150-200м. С плохой проницаемостью поглощающих горизонтов при тампонировании однорастворочными смесями, можно применять способ тампонирования с помощью пакеров. СКБ ВПО «Союзгеотехника» для тампонирования скважин диаметром 59мм. разработало комплект тампонажного инструмента ТУ-7, состоящего из герметизатора, пакеров и смесителя. Для тампонирования данной зоны требуется только два пакера опускаемых на бурильных трубах. Два пакера на бурильных трубах устанавливают на заданной глубине выше и ниже трещиноватой зоны. Затем через бурильную колонну прокачивают тампонажную смесь под давлением, тампонажная смесь проникает в трещины. Для тампонирования зоны закачивают рассчитанный объем тампонажной смеси.

Для проведения исследований в зоне осложнений требуется контрольно-измерительная аппаратура. Для измерения диаметров скважин используют каверномер КМ-38, его опускают в скважину на каротажном кабеле. Глубину залегания, число и мощность проницаемых зон, интенсивность поглощения промывочной жидкости используют расходомер ДАУ-3М. Уровень воды в скважине замеряется хлопушей. Для определения гранулометрического и минерального состава используют боковые пробоотборники БП. Для определения параметров тампонажной смеси предусмотрено использовать набор приборов: Конус «АзННИ», прибор ВИКА, имитатора для определения закупоривающей способности и прибор Микаэлиса.

6.Выбор оборудования и контрольно-измерительных приборов «КИП».

6.1. Обоснование выбора бурового оборудования и КИП.

Площадь проектируемых работ располагается в зоне экстремальных географических и климатических условий. Бурение производится в зимний период в течении двух лет. Рельеф местности спокойный, проектом предусмотрено высокооборотное алмазное бурение, поэтому используем высокооборотные буровые установки типа УКБ-4П. Достоинства УКБ-4П: малые затраты времени на монтажно-установочные работы, более благоприятными условиями для рабочих.

Техническая характеристика установки:

Установка представляет собой комплекс бурового и электрического оборудования, сведенный в один технологический блок, перевозимый без разборки. Установка предназначена для бурения вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин алмазными и твердосплавными коронками, с отбором керна колонковыми снарядами и снарядами ССК.

В качестве привода предусмотрено использовать электродвигателя. Электроэнергия вырабатывается дизелем Д37Е-С2 с воздушным охлаждением и запуском от пускового двигателя.

В состав бурового оборудования установки входят: грязевый насос НБ3 120/40 ,труборазворот РЕ-1200, элеватор М3-50-80. В соответствии с уже выбранными размерами бурильных, колонковых и обсадных труб выбираем вспомогательный инструмент: ключи корончатые типа КК, ключи шарнирные трубчатые типа КШ служащие для свинчивания и развинчивания бурильных труб и забойных снарядов. Вспомогательный инструмент для осуществления спускоподъемных операций: подкладные вилки, разъемные хомуты, вертлюг-амортизатор.

Выбор талевой системы.

Выбор талевой системы начинают с выбора каната. Разрывное усилие каната определяют по формуле:

P1=mI PЛ, Н;

Где:mI=3-3.5-запас прочности,

РЛ- грузоподъемность лебедки;

P1=3,5*32=112 кН.

Таким образом, по ГОСТу3077-69 выбираем канат 15,0-Г-1-СС-Л-Н-170

Где: 15,0- диаметр каната, Г - грузовой, 1- марка проволоки; оцинкован по группе СС; Л - левой крестовой свивки; Н - нераскручивающийся с разрывным усилием маркировочной группы по временному сопротивлению разрыву 1700 мПа.

Минимальное количество роликов в талевом блоке определяют из выражения:

k≥Q/2PЛ

k≥20/2*32=0,3 принимаем к=1

в кронблоке к1=к+1=1+1=2.

КИП для контроля параметров режимов бурения установки УКБ-4П применяют те приборы, которые установлены на станке и насосе (дрилометры, манометры, электроприборы).

6.2.Обоснование выбора для приготовления промывочных жидкостей.

В качестве промывочных жидкостей используется эмульсионный раствор на основе сульфатных мыл. Приготавливают раствор в эмульгаторе, непосредственно на буровой. Воду получают путем таяния снега.

Расход промыворчной жидкости на буровую установку в сутки расчитываемпо формуле:

Q=[(Y1+Y2+Y3)nC]/mC m3/сут;

Где: Y1- объем скважины;

Y2-объем резервуаров и отстойноков 2-5 м3

Y3- потеря промывочной жидкости, зависит от трещиноватости горной породы, в среднем Y3=(2-5)Y1;

nC- число одновременно бурящихся скважин.

mC –время использования промывочной жидкости.

Y1=πD2L/4 m3;

Где: D- диаметр скважины

L- глубина скважины;

Y1=3,14*0,0592*300/4=0,82 м3;

Y3=4*0,82=3,28

Q=(0,82+3+3,28)2/2=7,1 м3/сут;

6.3. Обоснование выбора средств очистки промывочной жидкости от шлама.

Для очистки промывочной жидкости от шлама применяют гидроциклонные установки, состоящие из гидроциклона и насоса с электроприводом. Гидроциклонные установки принудительно очищают структурированные промывочные жидкости как эмульсионные растворы.

6.4. Выбор бурового здания.

Буровое здание установки УКБ-4П представляет собой объемную металлоконструкцию, обшитую алюминиевыми панелями с теплоизоляционной прослойкой. Тип здания ПБЗ-4, размеры 7500х3160х2500. В светлое время суток освещение естественное, а в ночное искусственное электрическое. Система обогрева помещения – электрическая с помощью электротенов. В холодное время года температура в здании поддерживается не ниже +150 С. Электроснабжение осуществляется от дизельной электростанции, напряжение в сети 380 В.

6.5. Выбор тампонажного оборудования.

Для приготовления цементного раствора применяют цементосмесительные машины СМ-4М. Она предназначена для доставки сухого цемента и приготовления раствора для тампонирования. Так для тампонирования непосредственно применяется комплект для тампонирования ТУ7 состоящий из герметизатора устья скважины, пакера для герметизации ствола скважины и смесителя для тампонирования с непосредственным смешиванием жидкого ускорителя перед тампонированием в скважине.

6.6. Составление геолого-технического наряда.

Установка УКБ-4П с приводом станка от электродвигателя АО2-71-4 мощностью 22кВт. Максимальное усилие подачи на забой 40 кН, вверх 60 кН. Максимальная производительность насоса 120 л/мин, с давлением 0,2 кПа. Все эти данные соответствуют рассчитанным режимам для твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента.

Таким образом, установка УКБ-4П является наиболее рациональной для бурения геологоразведочных скважин на участке "Канар-Серебрянка".