Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет «Дніпровська політехніка» Геологорозвідувальний (факультет) Кафедра нафтогазової інженерії та буріння (повна назва) ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА кваліфікаційної роботи ступеню ____магістра_____ (бакалавра, магістра) студента Моренко Володимира Дмитровича ____________________________ (ПІБ) академічної групи 184м-19-1 ГРФ_____________________________________ (шифр) спеціальності 184 Гірництво _________________________________________ (код і назва спеціальності) спеціалізації _______________________________________________________ за освітньо-професійною програмою: «Буріння розвідувальних та експлуатаційних свердловин» (офіційна назва) на тему Технічний проект буріння розвідувальної свердловини на залізисті кварцити в Дніпропетровській області з розробкою заходів по підвищенню виходу керну ______ (назва за наказом ректора) Керівники Прізвище, ініціали Оцінка за шкалою Підпис рейтинговою інституційно ю кваліфікаційної роботи Камишацький О.Ф. розділів: Технологічний Камишацький О.Ф. Економічний Камишацький О.Ф. Охорона праці Муха О.А. Рецензент Сокуренко М.В. Нормоконтролер Расцвєтаєв В.О. Дніпро 2020 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r ЗАТВЕРДЖЕНО: завідувач кафедри нафтогазової інженерії та буріння (повна назва) ________________ Коровяка Є.А. (підпис) (прізвище, ініціали) «____»_____________2020 року ЗАВДАННЯ на кваліфікаційну роботу ступеню _____магістра _____ (бакалавра, магістра) студенту Моренко Володимиру Дмитровичу академічної групи 184м-19-1 ГРФ_ (прізвище та ініціали) (шифр) спеціальності 184 Гірництво____________________________________ спеціалізації ________________________________________________________ за освітньо-професійною програмою: «Буріння розвідувальних та експлуатаційних свердловин» на тему Технічний проект буріння розвідувальної свердловини на залізисті кварцити в Дніпропетровській області з розробкою заходів по підвищенню виходу керну __________________ затверджену наказом ректора НТУ «Дніпровська політехніка» від ________.2020р. №_____ Розділ Зміст Термін виконання Технологічний Геолого-технічні умови проведення бурових робіт. Проектування конструкцій свердловин, вибір способу буріння та бурового устаткування й інструменту. 01.12.2020 Економічний Обґрунтування економічної ефективності запропонованих заходів по підвищенню виходу керну 09.12.2020 Охорона праці Аналіз потенційних небезпек запроектованого об'єкта і можливостей негативного впливу його на навколишнє природне середовище. 11.12.2020 Завдання видано __________________ Камишацький О.Ф. (підпис керівника) (прізвище, ініціали) Дата видачі 04.09.2020р. Дата подання до екзаменаційної комісії 14.12.2020р. Прийнято до виконання ____________ Моренко В.Д. (підпис студента) (прізвище, ініціали) НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 3 РЕФЕРАТ Пояснювальна записка: 83 с., 5 рис., 18 табл., 17 джерел. ТЕХНОЛОГІЯ БУРІННЯ, ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНА СВЕРДЛОВИНА, БУРОВА УСТАНОВКА, ПОРОДОРУЙНУЮЧИЙ ІНСТРУМЕНТ, ЦЕМЕНТУВАННЯ, ПРОМИВАЛЬНА РІДИНА, ВИХІД КЕРНУ. Сфера застосування – буріння розвідувальних свердловин. Об'єкт розроблення – технологія буріння розвідувальної свердловини на залізисті кварцити в Дніпропетровській області. Мета роботи – розробка технології буріння розвідувальної свердловини на залізисті кварцити в Дніпропетровській області з розробкою заходів по підвищенню виходу керну. Практичні результати: – виконано аналіз геологічної будови і обґрунтовано конструкцію свердловини; – розроблено технологію буріння розвідувальної свердловини на залізисті кварцити в Дніпропетровській області; – здійснено обґрунтування бурового устаткування; – обґрунтовано породоруйнуючий інструмент, технологія кріплення свердловини; - обґрунтовано економічну ефективність розроблених заходів по підвищенню виходу керну; – проведено аналіз потенційних небезпек запроектованого об'єкта і можливостей негативного впливу його на навколишнє природне середовище. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 4 ЗМІСТ ВСТУП ..................................................................................................................... 6 1 Геолого-технічні умови проведення бурових робіт ......................................... 7 1.1 Геологічна характеристика. ............................................................................. 7 1.2 Методика, об'єм і умови проведення розвідувальних робіт ....................... 14 2 Проектування конструкції свердловин. Вибір бурового устаткування і інструменту ............................................................................................................ 16 2.1 Вибір способу буріння і конструкція свердловини ..................................... 16 2.2. Вибір бурового устаткування і інструменту. .............................................. 23 3 Технологія буріння. ............................................................................................ 26 3.1. Промивання свердловини .............................................................................. 26 3.2. Породоруйнуючий інструмент і режими буріння ...................................... 28 3.3. Методика боротьби з геологічними ускладненнями. ................................. 30 3.4. Буріння по корисній копалині . ..................................................................... 31 3.5. Ліквідація свердловини і ліквідаційне тампонування. ............................... 31 4 Перевірочний розрахунок вибраного устаткування і інструменту ............... 33 4.1 Розрахунок втрат натиску при промиві свердловини і потужності приводу насоса ..................................................................................................................... 33 4.2. Розрахунок потужності приводу бурового верстата .................................. 34 4.3. Перевірочний розрахунок вантажопідйомних пристроїв ......................... 35 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 5 5 Розробка заходів по підвищенню виходу керну ............................................. 37 6 Економічна частина ........................................................................................... 40 7 Охорона праці ..................................................................................................... 49 8 Охорона навколишнього середовища та раціональне природокористування ................................................................................................................................. 69 ВИСНОВКИ ........................................................................................................... 82 Перелік джерел ...................................................................................................... 83 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 6 ВСТУП Метою буріння, являються розвідувальні роботи на залізисті кварцити в умовах рудного тіла Петрівської смуги (Дніпропетровська обл.). Загальна кількість пошукових свердловин - 30 шт. Проектна глибина типової свердловини складає – 500 м. Для вирішення поставленої мети запроектовано проведення наступних видів робіт. Аналіз геолого-технічних умов буріння свердловин. Бурові роботи, для успішного проведення яких будуть вибрані спосіб буріння, конструкція свердловин, бурові установки, бурильні труби, компонування бурового снаряда, породоруйнівний інструмент, технологія буріння. Спеціальна частина проекту присвячена рішенню одного з найбільш важливих завдань при бурінні свердловин - підвищенню ефективності алмазного буріння. Будуть проведені роботи по плануванню обслуговування і ремонту устаткування, з тим, щоб забезпечити максимальний коефіцієнт використання устаткування, виключити аварії і понизити простої устаткування. Буде проведений комплекс заходів по охороні праці і довкілля, з тим, щоб звести до мінімуму потенційні небезпеки запроектованих робіт, обмежити вплив техногенних чинників на екологічну ситуацію, не допускати аварій, що можуть спричинити серйозні соціальні і екологічні наслідки. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 7 1 Геолого-технічні умови проведення бурових робіт 1.1 Геологічна характеристика. Пошуки родовищ залізистих кварцитів, згідно геологічного завдання, передбачається провести в межах Правдинсько-петрівської смуги ультраосновних порід. Вона простягається уздовж південно-західного борту Сурської структури на відстань 30 км і має ширину від 250 до 2500 м. Площа цієї смуги складає 28 км2. Масиви ультраосновних порід цієї смуги залягають згідно з простяганням зеленокам’яних порід, контактують з південного заходу з амфиболітами иижньоконкскої підсвіти і мігматит-гранітоідними породами, а з північного сходу - із сланцевою товщею верхньоконкскої підсвіти. Простягання масивів північно-західне з падінням на північний схід під кутами 50-85. Ультраосновні породи представлені серпентинітами, тальк- карбонатними, тальк-хлоритовими породами, тремолитітами і актинолитітами. У смузі ультрабазитів з північного заходу на південний схід розташовуються Правдинський, Павлівський і Петрівський масиви. Правдинський масив ультраосновних порід знаходиться в північно- західній частині курської структури і є відносно великим тілом розміром 300- 2500х5000 м, площею біля 11км2 . Падіння масиву на північний схід під кутом 60-80, контакти з вміщуючими породами тектонічні. Породами, що вміщують масив, в південній частині є плагіогранити, в північній - амфіболіти і зелені сланці конкскої світи архею. Зоною Правдинського розлому масив розбивається на два приблизно рівних по площі блоку: північно-східний північно-західного простягання і південно-західний - субширотнього простягання. За попередніми даними масив розглядається як диференційоване інтрузивне тіло, выполаживающееся з глибиною. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 8 Масив складений серпентинитами, які утворюють ряд роз'єднаних тіл, найбільш велике з яких розташовано в північно-східному блоці. Тальк- карбонатные і хлорит-амфиболовые породи складають периферійні частини серпентинитовых тіл і окремі смуги північно-західного простягання, що тяжіють до найбільш ослаблених в тектонічному відношенні зон масиву. Ці породи нерідко хлоритизированы, оталькованы, карбонатизированы і частенько связанны між собою поступовими переходами. Окрім перелічених вище порід в межах Правдинского масиву зустрічаються серпентинизированные дуниты, які зазвичай визначаються при петрографічних дослідженнях по наявності в шліфах петельної структури реліктових зерен оливина без ознак пироксена. В результаті глибинного геологічного картирования Сурской структури отримані факти спільного розвитку на площі Правдинского ділянки ефузивних порід коматиит-толиитовой формації і комангматичных ним интрузий-перидотитов дунит-гарцбургитовой формації. Наявність ультраосновных порід, що вилилися, - коматиитов є дуже сприятливою ознакою зруденіння, що встановлено в родовищах Канади, Юж. Африки і Австралії. Особливо сприятливі знахідки на Правдинском ділянці перидотитовых метакоматиитов, які в процесі метаморфізму перетворені в серпентиниты, що зберегли петрографічні особливості початкових порід вулканічного походження. Вони складаються з серпентинита (антигорит-лизардит) - 80-90%, хлориту - 0-10%, тальку 0- 5%, карбонату - 0-5%, рудних : магнетиту, хромита, ільменіту. Структура бластопорфировая, волокниста, місцями з ознаками спинифексструктур типу "пташиного сліду". Серпентиниты переважають і складають ядро північно-східного блоку масиву. Серпентиниты антигоритовые, рідше хризотилантигоритовые, часто карбонатизированы, оталькованы, місцями графитизированы. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 9 Тальк-карбонатные породи утворюють витягнуті прямолінійні або неправильної форми тіла, протяжністю в межах масиву більше 3 км. Макроскопічно це світло-сірі і зеленувато-сірі масивні або рассланцованные породи. Головними породообразующими мінералами є карбонат (50-70%), тальк (30-70%), є присутніми релікти серпентину (5- 15%), іноді хлорит, магнетит - до 5%, сульфід від одиничних зерен до 5%. Карбонат представлений магнезитом, рідше брейнеритом, місцями є присутнім доломіт. На ділянці розвідане пов'язане з цими породами Правдинское родовище талько-магнезитов із запасами 107,8 млн.т. Амфиболовые породи представлені актинолититами, тремолититными різницями, що містять хлорит. Макроскопічно це зеленувато-сірі дрібнозернисті, масивні або сланцеватые породи, що складаються з амфибола (актинолит, тремоліті - 40-60%), хлориту (прохлорит, клинохлор), - 5-20%, карбонату 10-15%, серпентину 2%, магнетиту 2-7%, хромшпинелидов, сульфідів - одиничні зерна. Числові характеристики серпентинитов і серпентинизированых ультраосновных порід, розраховані по 24 хімічним аналізам методу Н.Д.Соболева, дозволяють, рахувати материнські породи Правдинского масиву оливиновыми гарцбургитами. Встановлене хімічними аналізами підвищене магнію, знижене кальцію, алюмінію, титану і звичайний для ультраосновных порід зміст хрому, а також дані петрохимических пересчетов і переважання у складі початкових порід перидотитов дозволяють вважати ультраосновные породи Правдинского масиву похідними перидотитовой магми. Прямою ознакою никеленосности інтрузії є відоме Правдинское рудовиявлення. Рудовиявлення було виявлено в південно-східній і простежено в північно-західній частинах Правдинского масиву. На глибину простежено до 120м, опоисковано двома свердловинами до глибин 330 і 380 м. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 10 Украплене і гнездово-прожилковое зруденіння пентландитбравоитового складу локалізується в зонах брекчирування, рассланцевания і підвищеній трещиноватости Правдинского розлому, що проходить уподовж интрузива. Складені сульфідами зближені лінзовидні тіла потужністю від 0,2 до 7,2 м, простежені по падінню на 35 м і простяганню до 120м, утворюють невеликі зони зруденіння. В межах Правдинского интрузива виділене п'ять таких зон, які розташовуються у брекчированных тальк-карбонатных породах і серпентинитах. Зона I розкрита свердловинами 25258, 25270, 25271 і 26013 на глибинах 40-100 м. Включає чотири зближені рудні тіла лінзовидної форми, що занурюються на СВ під кутом 70 . Середня потужність рудних тіл 0,9; 3,2; 0,5; 1,3 м. По падінню вони простежені на 65м, по простяганню - на 30 м. Вміст кварцитів по свердловинах коливається від 0,32 до 4,15%. Зона II розташована в 115 м до ПЗ від зони I. Розкрита свердловинами 25263 і 25263к на глибинах 85-115 м і простежена по простяганню на 50 м. Складається з двох зближених рудних тіл лінзовидної форми з крутим падінням. Середня потужність рудних тіл 4,2 і 2,7 м. По падінню зона, простежена на 20 м. Вміст кварцитів в пробах коливається від 0,44 до 2,53%. Зона III розташована в 110 м на південь від другої зони. Розкрита свердловиною 25284 в інтервалі 85,3-66,6 м. Протяжність єдиного рудного тіла по падінню складає близько 50 м. Вміст кварцитів в рудному інтервалі коливається від 1,3 до 7,6%. складаючи в середньому 2,76% на потужність 1,3 м. - Зона IV виявлена в 1,5 км на захід від зони II свердловиною 10425 Северо-Сурского профілю. Потужність зони 1,2 м, середньозважений вміст кварцитів 0,66%. :}_ НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 11 Зона V розташована в північній частині Правдинской інтрузії. Вона розкрита свердловиною 10393 Північно-Сурського профілю в інтервалі 117,5-117,6м. Вміст кварцитів тут 1,04%. Зони III, IV, V по простяганню не вивчалися. - 3 зонах зруднення головними кварцитьвмісними мінералами є пентландит і бравоїт. У підпорядкованій кількості зустрічаються миллерит, кварцитін, маухерит, виоларит, полидимит. Рідкіснішими мінералами є пирротин, халькопірит, сфалерит, кобальтин. Прогнозні ресурси кварцитів в зонах епігенетичного зруднення на ділянці складають близько 15 тис. т. Наявність в межах Правдинскої інтрузії кварцитевих рудовиявлень і зон мінералізації епигенетичного характеру, в придоних частинах інтрузії - розсіяній пентландит-пирротинової мінералізації, відкриття за останні роки в донних частинах масивів аподунитового складу родовищ кварцитів дозволяє рахувати Правдинський масив перспективним для продовження пошукових робіт. Павлівський масив ультраосновних порід розташовується південно- східно Правдинського масиву і є його продовженням. Масив у вигляді вузької смуги шириною 0,2-0,5 км витягнутий в північно-північно- західному напрямі на 7,5 км. Загальне падіння масиву на північний схід під кутом 55-60 . Породами, що вміщують масив, в межах південно-західного (нижнього) контакту є мігматити, рідше за амфіболіти нижньоконкського підсвиту. Уздовж північно-східного контакту розвинені амфіболіти і зелені сланці верхньоконкської підсвити. Масив складений апоперидотитовими серпентинітами, які на значній площі змінені до тальк-карбонатних порід. У крайових ділянках трохи розвинені актинолитити. Петрохімічні розрахунки аналізів по методу А.Н.Заварицкого визначають, що початковими породами масиву були гарцбургитити. Вміст НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 12 кварцитів в тальк-карбонатних породах складає 0,05-0,5%, актинолитити кварцитів зазвичай не містять. З корою вивітрювання ультраосновних порід Павлівського масиву пов'язано Павлівське родовище силікатних кварцитевих руд. Родовище розвідане по мережі 100x200 м. Потужність кварцитевих руд на родовищі 1,5-11,5 м, середній вміст кварцитів в них 0,98%, запаси кварцитів складають 11,5 тис.т. Початкові породи кварцитевих руд - серпентиніти. В межах масиву проводилися пошуки сульфідних кварцитевих руд. З цією метою пробурений 2 профілі свердловин, в яких рудопроявлень не зустрінуто, але є зони мінералізації з вмістом кварцитів 0,1-0,28%, міді 0,2- 0,5%, кобальта- до 0,06% в серпентинітах. Петрівський масив ультраосновних порід є продовженням Павлівського. Він розташовується в південно-західній частині Сурської структури. Розміри масиву 350-1100x5000 м, площа 4,5 км2. Падіння масиву на схід під кутом 65-80, причому західний контакт пологіший, ніж східний. Характерною особливістю масиву є його зональна будова. Центральна частина його складена двома відособленими тілами серпентинітів, а периферійні частини - тальк-карбонатними і хлорит- актинолитовими породами. У внутрішніх частинах масиву найбільш ослаблені зони складені тальк-хлорит-антофиллитовими породами. Петрохімічні характеристики, розраховані по методу Е.Д.Соболева, визначили, що початковими породами для масиву є оливинові гарцбургити, зустрінуті також дуніти. Породами, що вміщують масив, в зоні західного контакту є амфіболіти нижньоконкської підсвити, в східному контакті - туфосланці, туфопесчаники і зелені сланці верхньоконкської підсвиті. В межах масиву розташовується Петрівське родовище силікатних кварцитевих руд. Родовище вивчене пошуковими роботами по мережі 200x100 м. Потужність руд досягає 42,5 м при середній потужності їх 6,4 м. Запаси НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 13 кварцитів складають 29,8 тис.т з середнім вмістом кварцитів 0,92%. Материнські породи руд - серпентиніти. У 1968-1970гг на Петрівській ділянці були проведені пошуки сульфідних кварцитевих руд (Гаев И.А. 1971).З цією метою пробурені 8 коротких профілів. В цей же час ультраосновний масив був перебурен Сурським структурним профілем. У 1979 році з метою пошуків кварцитів на масиві пройдені 2 свердловини глибиною більше 1000 м. Профіль свердловин тут пройдений при глибинному картируванні. Вхрест простягання Петрівського масиву в 1970 г був пройдений сейсмічний профіль, який в 1977 г був продубльований за досконалішою методикою. За результатами робіт в усіх різновидах порід Петрівського масиву спостерігається розсіяні утворення сульфідів кварцитів представлені пентландитом і никелистим піритом. За результатами мінералогічних аналізів тут виділені зони сульфідної кварцитевої мінералізації у свердловинах 26040, 26043, 26045, 26047. Потужність їх коливається від 5 до 30 м. Місцями кварцитева мінералізація виявлена у вміщуючих сланцях. Сульфіди, як правило, утворюють вкрапленість, рідше невитримані тонкі прожилки і невеликі скупчення неправильної форми. Вони, в основному, приурочені до кварцевих і карбонатних прожилків, до тектонічно ослаблених зон, зон тріщинуватості. За результатами хімічних аналізів вмісту кварцитів в породах низькі. У серпентинитах максимальне значення його рівне 0,28%, в актинолит-тремолитових породах до 0,1%, в амфіболітах 0,03-0,09%. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 14 1.2 Методика, об'єм і умови проведення розвідувальних робіт Відповідно до плану геологорозвідувальних робіт Новомосковської ГРЕ, затвердженим ПГО "Південьгеологія", планується проведення пошуків родовища сульфідних кварцитевих руд в межах Правдинско- петрівської смуги ультраосновних порід Сурської структури. Геологічним завданням, затвердженим ПГО "Південьгеологія", визначені наступні завдання. На першій стадії робіт простежити по простяганню раннє виявлені зони сульфідної мінералізації в Центральній і південній частинах Правдинського масиву, з'ясувати природу лінійної аномалії ВП; вивчити зони зчленування різноспрямованих тектонічних порушень, імовірно контролюючі локалізацію сульфідних руд. У подальші стадії дати оцінку, сульфідною кварцитеносності в межах розвитку товщ метакоматиїт-томитової формації в південній, південно-західній частині Правдинського масиву, смузі зчленування Правдинського і Петрівського масивів, південно-східного флангу Петрівського масиву ультраосновних порід. Враховуючи, в основному, круте падіння кристалічних порід, перекриття їх кайнозойськими відкладеннями потужністю 30-60 м, проведення пошукових робіт першої і подальшої стадій здійснюватиметься бурінням похило-спрямованих свердловин, розташованих в профілях вхрест простягання кристалічних порід назустріч падінню порід. Розташування свердловин в профілях робитися з урахуванням раніше виконаних бурових, геохімічних і геофізичних робіт. Бурінню свердловин за проектом передуватимуть випереджаючі профільні роботи. Окрім перерахованого, проектом передбачається роботи по вивченню складу рудних мінералів, околорудних метасоматитів і гідротермальних проявів, вивченню закономірностей розподілу рудних компонентів з метою з'ясування умов концентрації рудної речовини. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 15 Проектом передбачається буріння 30 розвідувальних свердловин. Середня глибина проектних свердловин складає 500 м. Буріння вестиметься по мережі 200х100 м. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 16 2 Проектування конструкції свердловин. Вибір бурового устаткування і інструменту 2.1 Вибір способу буріння і конструкція свердловини Метою буріння, являється проведення пошукових робіт на сульфідно- нікелеві руди в межах Правденсько-петрівської смуги ультроосновних порід (Дніпропетровська область). Загальне число розвідувальних свердловин - 30 шт. Проектна глибина проектованої свердловин складає - 500 м. Зважаючи на дуже круте падіння рудних покладів (75º - 80º), розвідку передбачається проводити похилими свердловинами з початковим кутом нахилу - 80º. Верхній інтервал розрізу в основному складений м'якими породами до глибини 36 м, а інший розріз міцними - VIII - IX. Розподіл порід по категоріях буримості приведений в таблиці № 2.1 Таблиця 2.1. - Розподіл порід по категоріях буримості Категорія по буримості Найменування порід Загальна потужніст ь, м % у загальн ому об'ємі II - IV Суглинок щільні; глини червоно-бурі, щільні; кора вивітрювання ультраосновних порід 36 7,2 VII Серпентиніити вивітрені, тріщинуваті 15 3 VIII Серпентиніти дрібнозернисті, аподунитові; актинолитіти з сульфідною мінералізацією; серпентиніти дрібнозернисті, аподунитові; серпентиніти дрібнозернисті; амфиболіти дрібнозернисті, окварцовані 310 62 IX Амфіболіти з сульфідною мінералізацією, окварцовані; серпентиніти з сульфідною мінералізацією, окварцовані 106 21,2 X Граніти біотитові, дрібнозернисті з сульфідною мінералізацією 33 6,6 Всього ~ 500 100% НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 17 Геологічний розріз для типової свердловини приведений в таблицю. № 2.2. Таблиця 2.2. - Геологічний розріз для типової свердловини Глибина грунту, м Найменування порід Категорія по буримості Потужність, м Примітка 10 Суглинок щільні II 10 0 – 15 м набрякання 36 – 51 м обвалення стінок свердловини 15 Глини червоно-бурі, щільні III 5 36 Кора вивітрювання ультраосновных порід IV 21 51 Серпентиниты вивітрені, тріщинуваті VII 15 136 Серпентиниты дрібнозернисті, аподунитовые VIII 85 180 Серпентиниты з сульфідною мінералізацією, окварцованные IX 44 227 Актинолититы з сульфідною мінералізацією VIII 47 267 Серпентиниты дрібнозернисті, аподунитовые VIII 40 297 Серпентиниты з сульфідною мінералізацією, окварцованные IX 30 325 Актинолититы з сульфідною мінералізацією VIII 28 351 Серпентиниты дрібнозернисті VIII 26 368 Серпентиниты з сульфідною мінералізацією, окварцованные IX 17 385 Актинолититы з сульфідною мінералізацією VIII 17 452 Амфиболиты дрібнозернисті, окварцованные VIII 67 467 Амфиболиты з сульфідною мінералізацією, окварцованные IX 15 484 Граніти біотитові, дрібнозернисті з сульфідною мінералізацією X 17 500 Граніти біотитові, дрібнозернисті X 16 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 18 Інтервал свердловини 0 - 51 м складений осадовими породами і непродуктивними выветрилыми породами схильними до обвалів, тому цей інтервал слід бурити без відбору керна. Коротка характеристика гірських порід за механічними властивостями приведена в таблицю. 2.3 [1, т.1 с. 16]. Таблиця 2.3. - Коротка характеристика механічних властивостей гірських порід Найменування породи Категорія порід по буримості Коефіцієнт абразивності Твердість по штампу, МПа Група порід Суглинок щільні; глини червоно-бурі, щільні; кора вивітрювання ультраосновних порід II - IV 0,2-0,5 1000 Малій твердості і абразивності Серпентиніти вивітрені, тріщинуваті; серпентиніти дрібнозернисті, аподунитові; актинолитіти з сульфідною мінералізацією; серпентиниты дрібнозернисті, аподунитові; серпентиниты дрібнозернисті; амфиболиты дрібнозернисті, окварцованні VII - VIII 2,0-3,0 2000 Середній твердості і абразивності Амфіболіти з сульфідною мінералізацією, окварцовані; серпентиніти з сульфідною мінералізацією, окварцовані IX 3,0 3000 Дуже тверді і абразивні НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 19 Найменування породи Категорія порід по буримості Коефіцієнт абразивності Твердість по штампу, МПа Група порід Граніти біотитові, дрібнозернисті з сульфідною мінералізацією X 4,0 4000 Відповідно до призначення свердловини і характеристики геологічного розрізу приймаємо обертальний спосіб буріння. 2.1.1. Конструкція свердловини. Обґрунтування конструкції свердловини : кінцевий діаметр свердловини приймаємо виходячи, передусім, з умови отримання достовірної проби корисної копалини, керуючись рекомендаціями по мінімально допустимих діаметрах керна корисної копалини [1, т.1, таблиця. 11.13]; приймаємо - 59 мм з резервним - 46 мм. Верхній інтервал свердловини 0 - 51 м складений осадовими породами схильними до набрякання і обвалів, тому щоб уникнути ускладнень при бурінні стійких порід, що пролягають нижче, після перебурки слід встановити колону обсадних труб. У верхньому інтервалі свердловини (0 - 15 м) встановлюється напрям для перекриття верхніх нестійких порід схильних до набрякання, устаткування системи промивання і завдання первинного напряму проектної свердловини. Проектна конструкція свердловини приведена на рис.2.1. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 20 15 м 60 м 500 м 108 112 93 73 59 Рисунок 2.1 - Конструкція свердловини. Опис конструкції свердловини : Свердловина буриться долотом діаметром 112 мм до глибини 15 м, потім в інтервалі 0 - 15 м встановлюється напрям діаметром 108 мм з повною цементацією затрубного простору. Далі свердловина буриться долотами діаметром 93 мм до глибини 60 м, і інтервал 0 - 60 м обсаджується трубами діаметром 73 мм, з повною цементацією затрубного простору. До проектної глибини 500 м свердловина буриться коронками діаметром 59 мм. Основні параметри конструкції свердловини приведені в таблицю. 2.4. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 21 Таблиця 2.4 - Основні параметри конструкції свердловини Інтерв ал бурінн я, м Діамет р бурінн я, мм Інтервал обсаджен ня трубами, м Діаметр обсадної труби, мм Тип з'єднань Інтервал цементуван ня Внутріш ній Зовнішн ій 0 – 15 112 0 – 15 98 108 Ніпельний 0 – 15 15 – 60 93 0 – 60 63 73 Безниппельн ый (труба в трубу) 0 – 60 60 – 500 59 - - - - - 2.1.2. Цементування обсадних колон [4, с.142]. Розрахункова схема цементування приведена на мал. 2.1. 1. Об'єм цементного розчину : 𝑉ц.р. = 𝜋 4 𝑙(Кр ⋅ Д с 2 − Д о.т. 2 ) + 𝜋 4 𝑑в 2 ⋅ ℎм3 (2.1) де: l - висота підйому цементного розчину в затрубному просторі, м; Кр - коефіцієнт розробки ствола свердловини; Дс - діаметр свердловини, м; Дот - діаметр обсадних труб; Dв - внутрішній діаметр обсадних труб; h - висота цементної пробки. V 1ц.р. = 0,785 15 (1,2 0,1122-0,1082) ≈ 0,04 (м3) V 2ц.р. = 0,785 60 (1,2 0,0932-0,0732)+0,785 0,0632 5 ≈ 0,3 (м3) 2. Щільність цементного розчину :𝜌ц.р. = 𝜌ц⋅𝜌в(1+𝑚) 𝜌в+𝑚𝜌ц , (2.2) де: m = 0,5 - водоцементне відношення; ρц - щільність цементу; ρу - щільність води. 𝜌ц.р. = 3,2⋅1(1+0,5) 1+0,5⋅3,2 = 1,85 (т/м3) (2.3) 3. Витрата цементу для приготування 1м3 розчину : НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 22 qц = ρв.ц /(1+m) = 1,85/(1+0,5) = 1,2 (т/м3) (2.4) 4. Загальна витрата цементу на 1 свердловину: Q 1ц = Кц qц V 1ц.р. = 1,15 1,2 0,04 = 0,06 (т) (2.5) Q 2ц = Кц qц V 2ц.р. = 1,15 1,2 0,3 = 0,41 (т) (2.6) ∑Qц = Q 1ц +Q 2ц = 0,41+0,06 = 0,47 (т) = 470 (кг) (2.7) 5. Об'єм води : 𝑉в = 𝑚𝑄ц Кц⋅𝜌в (2.8) 5.1.𝑉в 1 = 0,5⋅0,06 1,15⋅1 = 0,03м3 5.2. 𝑉в 2 = 0,5⋅0,41 1,15⋅1 = 0,18м3 ∑Vв = 0,03+0,18 = 0,21 (м3) = 210 (л) 6. Об'єм продавочной рідини на 1 свердловину: 𝑉пр = 0,785 ⋅ 𝑑в(𝑙 − ℎ) м3 𝑉 пр = 0,785 ⋅ 0,0632(60 − 5) = 0,2 м3 Загальна витрата матеріалів на приготування цементного розчину для цементування обсадних колон приведена в таблицю. 2.5. Таблиця 2.5. Найменування матеріалу Витрата на 1 м3 розчину Витрата матеріалів на 1 свердловину Загальна витрата матеріалів (30 свердловин) Цемент, кг 1200 470 14100 Вода, м3 0,6 210 6300 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 23 2.2. Вибір бурового устаткування і інструменту. 2.2.1. Вибір бурової установки. Виходячи з призначення свердловини, кінцевої глибини і діаметрів буріння, приймаємо пересувну бурову установку - УКБ-5П. Склад бурової установки УКБ-5П [1, т.1. с.79]: Буровий верстат - СКБ- 5 Бурова щогла - БМТ- 5 Насосна установка - НБ3- 120/40 Пересувна бурова будівля - ПБЗ- 5 контрольно-вимірювальний комплекс - «КУРС-411» Транспортна база - ТБ- 15 Труборазворот - РТ-1200М Технічна характеристика верстата СКБ- 5 [1, т.1. с.78]. Глибина буріння, м - 500/800 Початковий діаметр, мм - 93/59 Частота обертання, про/мін - 120; 260; 340; 410; 540; 720; 1130; 1500 Швидкість підйому бурового снаряда, м/с : min - 0,4; max - 1,4 Довжина свічки, м - 14 Тип електродвигуна - А02- 31-4 Потужність, кВт - 30 Вантажопідйомність лебідки - 35 кН Технічна характеристика насоса НБЗ- 120/40 [1, т.1. с.125] Подання, л/мін - 15; 19;40; 70; 120 Тиск, МПа - 4,0; 4,0; 4,0; 4,0; 2,0 Діаметр циліндра (плунжера), мм - 63 Тип приводу - А02- 51-4 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 24 Потужність, кВт - 7,5 Маса, кг - 400 Технічна характеристика щогли БМТ - 5 [1, т.1] Висота щогли - 17,8 м Вантажопідйомність - 100 кН Довжина свічки - 14 м Маса - 6000 кг Глибина буріння - 800 м. Технічна характеристика труборазворота РТ-1200М [1, т.1 с.191] Максимальний момент, що крутить, Н∙м - 3500 Частота обертання, про/мін - 75 Час згвинчення, розгвинчування, з - 4 ÷ 5 Потужність приводу, кВт - 3 Маса, кг - 246 Для механізації спускоподъемных операцій використовуватиметься напівавтоматичний елеватор МЗ- 50-80-2; труборазворот РТ-1200М Технічна характеристика напівавтоматичного елеватора МЗ- 50-80-2 Вантажопідйомність, кН - 120/200 Діаметр, мм : прохідного отвору - 87 Діаметр бурильних труб, мм - 42,50 Габарити, мм - 239∙230∙660 2.2.2. Вибір бурильної колони і інструменту. Оскільки буріння вестиметься твердосплавним і алмазним породоразрушающим інструментом, який вимагає високих швидкостей обертання, приймаємо бурильну колону ніпельного з'єднання діаметром 54 мм. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 25 Технічна характеристика бурильних труб [1, т.1. с.203] Зовнішній діаметр, мм Товщина стінки, мм Маса 1м труби (з ніпелями), кг Тип з'єднання Матеріал 54 4,5 6,48 ніпельний 36Г2С Буріння свердловини до глибини 60 м ведеться долотами без відбору керна, оскільки цей інтервал складений непродуктивними осадовими і выветрилыми породами. Склад колонкового набору при бурінні алмазними коронками : - - Коронка діаметром 59 мм; - - Кернорватель - К- 59; - - Розширювач - РСА- 1-59; - - Колонкова труба - 57мм; - - Перехідник - П1 54/57. 2.2.3. Монтаж бурового устаткування. Пересувна бурова установка УКБ - 5П включає увесь комплекс технологічного устаткування і контрольно-вимірювальної апаратури для буріння свердловин. Блокова конструкція установки забезпечує роздільне перевезення будівлі і щогли. Транспортування щогли здійснюється на подкатных візках, на пневматичних шинах з максимальною швидкістю 40 км/год. Як тягач використовується трактор або автомобіль. Подкатные візка оснащені гальмами колодок. Під'їм і опускання щогли здійснюється за допомогою трактора. Щогла транспортується на універсальних транспортних засобах. [1, т.1. с.79- 81]. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 26 3 Технологія буріння. 3.1. Промивання свердловини Враховуючи геологічні умови буріння, а саме те, що верхня частина розрізу складена рихлими відкладеннями схильними до обвалів (0 - 60 м), а основна частина геологічного розрізу (60 - 500 м) складена міцними стійкими породами, то доцільно буде для промивання свердловини застосовувати: 1) у інтервалі буріння 0 - 60 м - природний глинистий розчин з наступними параметрами: Щільність, = 1200 кг/м3 ; В'язкість, Т = 25 с; Водовіддача, В = 15 см3/за 30 хв; Вміст піску < 4%; Товщина кірки - 1,0 мм. Для приготування розчину з такими параметрами в нього необхідно додати наступні реагенти: КМЦ - 1% КМЦ - додається у вигляді 10% водного розчину. 2) у інтервалі залягання скельних, стійких порід (60 - 500 м) в якості промивальної рідини - технічна вода з наступними параметрами: Щільність, = 1000 кг/м3 ; В'язкість, Т = 15 с; Водовіддача - -; Вміст піску < 4%. Для підвищення ефективності буріння свердловин в міцних породах необхідно застосовувати поверхнево - активні речовини (ЛІГШИ) у кількості 1%. В якості ПАВ буде застосуються емульсол. Для очищення промивальної рідини від шламу застосовуватимемо спеціальну триступінчату систему очищення, яке описане в спеціальній частині проекту. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 27 Витрата матеріалів для приготування глинистого розчину. Об'єм розчину : Vp = Vскв + Vрез + КVскв (3.1) де: Vскв - об'єм свердловини; Vскв = (π/4) ∙D12∙l1 + (π/4) ∙D22∙l2 +(π/4) ∙D32∙l3 +.+(π/4) ∙Di2∙li (3.2) Vрез = об'єм резервуару; До=2 - коефіцієнт запасу розчину; Vскв =0,785∙ (0,1122∙15+0,0932∙45) ≈ 0,5(м3) Vp = 0,5+5+2∙0,5 ≈ 6,5 м3 Витрата глини на 1 м3 розчину : 𝑞гл = 𝜌гл(𝜌р−𝜌в) 𝜌гл−𝜌в = 2,2(1,2−1) 2,2−1 = 0,37т/м3 (3.3) Загальна витрата глини : Gгл = qгл∙Vр = 6,5∙0,37 = 2,4 (т) (3.4) Об'єм води : 𝑉в = 𝑉р⋅𝜌р−𝐺гл 𝜌в = 6,5⋅1,2−2,4 1 = 5,4 (м3) (3.5) Витрата реагентів : 𝑃КМЦ = 𝐺𝑝⋅1% 100% (3.6) 𝑃КМЦ = 7800⋅1% 100% = 78кг Витрата реагентів на 1 м3 розчину : КМЦ = Ркмц/Vр = 78/6,5 = 12 кг/м3 (3.7) Витрата технічної води для буріння в інтервалі (60 - 500 м). Vскв =0,785∙ (0,0632∙60+0,0592∙440) ≈ 1,4 (м3) VВ = 1,4+5+2∙1,4 =9,2 м3 Емульсол - 0,92 м3 (1%). Загальна витрата матеріалів на приготування промивальної рідини приведена в таблицю. 3.1. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 28 Таблиця 3.1. Найменування матеріалу Витрата на 1 м3 розчину Витрата на 1 свердловину Загальна витрата матеріалів 1 2 3 4 Вода, м3 0,83 14,6 438 Глина, т 0,37 2,4 72 Реагенти: КМЦ, кг 12 78 2340 Емульсол 0,1 0,92 27,6 3.2. Породоруйнуючий інструмент і режими буріння Тип породоруйнуючий інструменту (ПРІ) вибирається для кожного різновиду або групи порід відповідно до їх механічних і абразивних властивостей, категорії по буримості. Сфера застосування і характеристика ПРІ. Характеристика порід Тип породоразр ушающего інструменту Конструктивныепараметри Найменування Катего рія по буримо сті Міра абразивн ості Діаметр, мм Площа торця коронки Зовнішні й Внутріш ній 1 2 3 4 5 6 7 Суглинок щільні; глини червоно-бурі, щільні II - III 0,2-0,5 II 112М-ЦВ 112 - - Серпентиніти вивітрені, тріщинуваті; кора вивітрювання ультраосновних порід IV - VII 1,0-2,0 II 93 СМ- ЦВ 93 - - Амфіболіти з сульфідною мінералізацією, окварцовані; серпентиніти з сульфідною мінералізацією, окварцованні; серпентиніти дрібнозернисті, аподунитові; актинолитіти з сульфідною мінералізацією; серпентиніти дрібнозернисті, аподунитові; серпентиніти дрібнозернисті; амфіболіти дрібнозернисті, окварцованні VIII - IX 3,0 01А3 - 59 59 42 8,5 Граніти біотитові, дрібнозернисті з сульфідною мінералізацією X 4,0 02И4 - 59 59 42 8,5 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 29 Обчислення режимів буріння [2, с.83; 34; 13] II 112 М-ЦВ Осьове навантаження: Рос = Рп∙D (3.8) де: Рп - навантаження на 1 см діаметру долота; D - діаметр, см Рос = 50∙11,2 = 560 даН приймаємо Ріс = 600 даН Частота обертання : 𝑛 = 60⋅𝑉окр 𝜋⋅𝐷 , (3.9) Vокр - окружна швидкість м/с; 𝑛 = 60⋅0,7 3,14⋅0,112 = 119 про/хв, приймаємо𝑛 = 120 об/хв Витрата промивальної рідини : Q = (π/4) ∙ (D2 - d2) ∙Vвос (3.10) де: D - діаметр свердловини; d - діаметр бурильних труб; Vвос - швидкість висхідного потоку, Vвос = 0,2 м/с [2, с.17] Q = 0,785(0,1122 - 0,0542) 0,2 = 0,0015 м3/с = 90 л/хв, приймаємо Q = 120 л/хв. II 93 МС-ЦВ Осьове навантаження: Рос = Рцд∙D (3.11) де: Рп - навантаження на 1 см діаметру долота; D - діаметр, см Рос = 120∙9,3 = 1116 даН приймаємо Рос = 1200 даН Частота обертання : 𝑛 = 60⋅𝑉окр 𝜋⋅𝐷 , (3.12) Vокр - окружна швидкість м/с; 𝑛 = 60⋅1,0 3,14⋅0,093 = 205 про/хв, приймаємо𝑛 = 260 об/хв Витрата промивальної рідини : Q = (π/4) ∙ (D2 - d2) ∙Vвос (3.13) де: D - діаметр свердловини; d - діаметр бурильних труб; Vвос - швидкість висхідного потоку, Vвос = 0,2 м/с [2, с.17] Q = 0,785(0,0932 - 0,0542) 0,2 = 0,001 м3/з = 60 л/мін, приймаємо Q = 70 л/хв. 01А3 - 59 Осьове навантаження: Рос = Рцд∙F (3.14) де: Рцд - питоме навантаження на 1 см2 площі торця коронки; F -площадь торця коронки, см2 . Рос = 100∙8,5 = 850 даН приймаємо Рос =850 даН Частота обертання : 𝑛 = 60⋅𝑉окр 𝜋⋅𝐷ср ; (3.15) 𝐷ср = 𝐷н+𝐷вн 2 = 59+42 2 = 50.5мм - середній діаметр; (3.16) 𝑛 = 60⋅1,2 3,14⋅0.0505 ≈ 454 об/хв, приймаємо𝑛 = 540 про/мін Витрата промивальної рідини : Q = Qцд∙D; (3.17) НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 30 Qп - питома витрата на 1 мм діаметру коронки; Q = 0,6∙59 ≈ 36 л/хв, приймаємо Q =40 л/хв. 02И4 - 59 Осьове навантаження: Рос = Рп∙F (3.18) де: Руд - питоме навантаження на 1 см2 площі торця коронки; F -площадь торця коронки, см2 . Рос = 120∙8,5 = 1020 даН, приймаємо Рос =1050 даН Частота обертання : 𝑛 = 60⋅𝑉окр 𝜋⋅𝐷ср ; (3.19) 𝐷ср = 𝐷н+𝐷вн 2 = 59+42 2 = 50.5мм - середній діаметр; (3.20) 𝑛 = 60⋅1,7 3,14⋅0.0505 ≈ 650об/хв, приймаємо𝑛 = 680об/хв Витрата промивальної рідини : Q = Qцд∙D; (3.21) Qп - питома витрата на 1 мм діаметру коронки; Q = 0,6∙59 ≈ 36 л/хв, приймаємо Q =40 л/хв. Розрахункові значення режимних параметрів уточнюються відповідно до технічної характеристики установки і заносяться в таблиці. 3.2. Таблиця 3.2 - Прийняті параметри технології буріння свердловини Тип породоруйнівного інструменту Значення параметрів Примітка Рос, даН n, об/хв Q, л/хв II 112 М-ЦВ II 93 МС-ЦВ 01А3 - 59 02И4 - 59 600 1200 850 1050 120 260 540 680 120 70 40 40 При забурке осьове навантаження слід зменшувати в 2 рази. 3.3. Методика боротьби з геологічними ускладненнями. В процесі спорудження свердловини можуть виникнути наступні геологічні ускладнення: інтервал 0-15 м - набрякання глинистих порід, інтервал 36-51м - зона кори вивітрювання і трещінуватості. Після перебурки зони ускладнень в інтервалі 0-15 м виконується установка обсадної колони діаметром 108 мм, і в інтервалі 0-60м кондуктор діаметром 73мм. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 31 3.4. Буріння по корисній копалині [5]. При бурінні по корисній копалині ускладнень не очікується, тому рекомендується застосовувати одинарний колонковий набір. Склад колонкового набору : - Коронка діаметром 59 мм; - Кернорватель - К- 59; - Розширювач - РСА- 1-59; - Колонкова труба - 57мм; - Перехідник - П1 54/57. Технологія буріння 1. При наближенні до межі зустрічі з корисною копалиною необхідно укорочувати рейси. 2. Перед спуском колонкового набору необхідно зробити очищення забою свердловини і системи жолоба. 3. Режими буріння : Ріс = 850 даН; n = 540 об/хв; Q = 40 л/хв. 4. Підйом бурильної колони після зриву керна робитися плавно. 3.5. Ліквідація свердловини і ліквідаційне тампонування. Ліквідаційний тампонаж застосовується для запобігання перетіканням в стволі свердловини поверхневих і підземних вод. Враховуючи геологічні і гидрогеологические умови застосовується простий спосіб тампонування свердловини. В якості тампонажної суміші застосовується суміш: цемент, пісок, вода, в співвідношенні 1:1:0, 8, з щільністю - 1700 кг/м3. Об'єм тампонажної суміші : VТ = (π/4) ∙ (D12∙l1 + D22∙l2 ) = 0,785∙ (0,0632∙60+0,0592∙440) ≈ 1,4 (м3) (3.22) Gц = Gпес; Gвод = 0,8Gц; Gт.с. = VТ ∙ρТ = 1,4∙1,7 = 2,4 (т) (3.23) Gц + Gпес + 0,8∙Gц = Gт.з = 2 (т) => Gц = Gт.з /2,8 = 2,4/2,8 ≈ 0,9 (т) (3.24) НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 32 Gв = 0,8∙ 0,9= 0,72 (т) = 0,72 (м3) Для приготування 1м3 тампонажного розчину вимагається: qц = 600 кг/м3; qпіс.= 600 кг/м3; Vв = 480 л/м3. Загальна витрата матеріалів на приготування тампонажного розчину приведена в таблицю. 3.3. Таблиця 3.3. Найменування матеріалу Витрата на 1 м3 розчину Витрата матеріалів на 1 свердловину Загальна витрата матеріалів (30 свердловин) Цемент, кг 600 840 25200 Пісок, кг 600 840 25200 Вода, м3 0,480 0,7 21 Гирло свердловини ліквідовується таким чином: навколо кондуктора проходять шурф 1x1x1 м. Обсадна труба зрізується на 0,8м нижче поверхні і закривається металевою кришкою з написом: № свердловини, рік ліквідації, абревіатура ГРЭ. Після завершення робіт робиться рекультивація площі, що включає вивезення бетонних фундаментів, керна, залишків розчину, засипку відстійників, вирівнювання площі і чорнозему, що раніше складує. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 33 4 Перевірочний розрахунок вибраного устаткування і інструменту 4.1 Розрахунок втрат натиску при промиві свердловини і потужності приводу насоса [4, с.35] Р∑ = до(Р1+Р2+Р3+Р4+Р5+Р6), МПа (4.1) де: до - коефіцієнт, що враховує запас тиску; Р1 - втрати натиску у бурильних трубах; Р2 - втрати тиску в кільцевих просторі; Р3 - втрати тиску в з'єднаннях; Р4 - втрати тиску в колонковій трубі; Р5 - втрати тиску при заклинку керна; Р6 - втрати тиску в обв'язуванні насоса. Р1 = 8,12∙10-7∙λ1∙ρ∙Q2∙L/dв5 (4.2) де λ1 - коефіцієнт гідравлічного опору; ρ - щільність промивальної рідини; dв - внутрішній діаметр бурильних труб. Q = (π/4) ∙ (D2 - d2) Vв = 0,785(0,0592 - 0,0542) 0,8 = 0,0006 м3/с ≈ 40 л/хв (4.3) Q < Qн, де Qн = 120 л/мін 𝑉1 = 4⋅𝑄 𝜋𝑑в 2 = 4⋅0,0006 3,14⋅0,0452 = 0,4м/с; (4.4) 𝑅𝑒 = 𝑉1⋅𝑑в⋅𝜌 𝜇 = 0,4⋅0,045⋅1000 10−6 = 18,7 ⋅ 106 > 3000 (4.5) Означає режим течії - турбулентний. 𝜆1 = 0,1 (1,46 𝐷э 𝑑в + 100 𝑅𝑒 ) 0,25 = 0,1 (1,46 5⋅10−2 45 + 100 18,7⋅106 ) 0,25 = 0,02 (4.6) Р1 = 8,12-10-7-0,02-1000-0,00062-500/0,0455 = 0,2 МПа 𝑃2 = 8,12 ⋅ 10−7 ⋅ 𝜆г ⋅ 𝜌 𝑄2⋅𝐿 (𝐷−𝑑н) 3(𝐷+𝑑н) 2 ; 𝑅𝑒 = 𝑉2(𝐷−𝑑н)𝜌 𝜇 (4.7) 𝑉2 = 4⋅0,0006 3,14(0,0592−0,0542) = 0,2м/с; 𝑅𝑒 = 0,2(0,059 − 0,054)1000 10−6 = 5 ⋅ 106 > 3000 𝜆2 = 0,1 (1,46 5 ⋅ 10−5 0,059 − 0,054 + 100 6,2 ⋅ 106 ) 0,25 = 0,02 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 34 𝑃2 = 8,12 ⋅ 10−7 ⋅ 0,02 ⋅ 1000 0,00062⋅500 (0,059−0,054)3(0,059+0,054)2 ≅ 0,1МПа (4.9) 𝑃3 = 8,1 ⋅ 10−7𝜉 ⋅ 𝜌 𝑄2 𝑑в 4 𝑛𝑐 , 𝑛𝑐 = 𝐿 𝑙т = 500 4,5 ≈ 112 шт. - число з'єднань.(4.10) 𝜉 = 𝑎𝑘 [( 𝑑в 𝑑о ) 2 − 1] 2 = 1,5 [( 0,045 0,038 ) 2 − 1] 2 = 1,3 (4.11) 𝑃3 = 8,1 ⋅ 10−7 ⋅ 1,3 ⋅ 1000 0,00062 0,0454 ⋅ 112 = 0,1МПа Приймаємо Р4 = 0,1 МПа; Р5 = 0,5 МПа; Р6 = 0,15 МПа Р∑ = (0,2+0,1+0,1+0,1+0,5+0,15) - 1,5 ≈ 2 МПа < ρн = 4 МПа - отже прийнятий привід насоса задовольняє умовам буріння цієї свердловини. 4.2. Розрахунок потужності приводу бурового верстата [1, т. II с. 275-281] NБ = NЗ + NТ + NСТ (4.12) де: NЗ - потужність витрачається на забої свердловини; NТ - потужність витрачається на обертання колони бурильних труб; NСТ - потужність витрачається в трансмісії верстата. NЗ = 2⋅10-4 ⋅P ⋅n ⋅DСР, кВт (4.13) де: Р - осьове навантаження на коронку, даН; n - частота обертання, об/хв; DСР = 0,0505 мм - середній діаметр. NЗ = 2⋅10-4⋅1050⋅680⋅0,0505 ≈ 5 кВт 𝑁Т = 𝑘1 ⋅ 𝑘1 ⋅ 𝑘3 ⋅ 𝑘4 ⋅ 𝑘5 [8,28 ⋅ 10 −6(0,9 + 20𝛿) 𝐷⋅𝑞 (𝐸𝐼)0,16 ⋅ 𝑛3,85𝐿0,75(1 + 0,44𝐶𝑜𝑠𝜙)] + 2,45 ⋅ 10−4 ⋅ 𝛿 ⋅ 𝑃 ⋅ 𝑛, кВт (4.14) де: k1 = 1,2 - коефіцієнт враховує вплив промивальної жилкости; k2 = 1 - коефіцієнт враховує вплив стінок свердловини; k3 = 1 - коефіцієнт матеріал труб, що враховує; НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 35 k4 = 1 - коефіцієнт тип з'єднань, що враховує; k5 = 1 - коефіцієнт враховує кривизну бурильних труб. EI - жорсткість, Н⋅м2; (EI) 0,16 = 5,44 𝜙 = 900 - кут нахилу свердловини; 𝛿 - радіальний проміжок. 𝑁Т = 1,2 ⋅ [8,28 ⋅ 10−6(0,9 + 20 ⋅ 0,013) 0,059 ⋅ 6,48 5,44 ⋅ 6803,855000,75 ⋅ 1] + +2,45 ⋅ 10−4 ⋅ 0,013 ⋅ 1050 ⋅ 680 ≈ 4 ⥂ кВт 𝑁СТ = 1,1 ⋅ 𝑁дв(6 ⋅ 10 −2 + 1,2 ⋅ 10−4 ⋅ 𝑛) = 1,1 ⋅ 30(6 ⋅ 10−2 + 1,2 ⋅ 10−4 ⋅ 680) ≈ 4кВт (4.15) Nб = 5+4+4 ≈ 13 кВт < Nдв = 30 кВт - отже привід бурового верстата придатний для буріння проектної свердловини. 4.3. Перевірочний розрахунок вантажопідйомних пристроїв [4] Навантаження на крюк: 𝑄кр = 𝛼 ⋅ 𝑔 ⋅ 𝐿 ⋅ 𝑞 (1 − 𝜌ж 𝜌м )𝛽 ⋅ 10−3кН (4.16) 𝛼 = 1,08 – збільшення маси за рахунок з'єднань; q = 6,48 кг - вага 1м колони; L - довжина колони; ρже - щільність промивальної рідини; ρм - щільність матеріалу труб; 𝛽 - коефіцієнт прихвату. Qкр = 1,08-9,8-500-6,48(1-1,0/7,85) - 1,25-10-3 ≈ 35 кН Число струн талевой оснащення : 𝑚Т = 𝑄КР 𝑃Л⋅𝜂Т.С. = 35 35⋅0,9 = 1,1 (4.17) PЛ - вантажопідйомність лебідки. Приймаємо mТ = 2. Загальне число струн при симетричному оснащенні: mТ = mТ +2 = 2+2=4. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 36 Приймаємо 2-х струнне талевую оснащення з нерухомим кінцем каната до проектної глибини 500 м. Прийнятий раніше напівавтоматичний елеватор М3- 50-80 з вантажопідйомністю 120 кН задовольняє умовам буріння по вантажопідйомності. Перевірка вишки на вантажопідйомність: 𝑄 = (1 + 2 𝑚𝜂 )𝑄Кр = (1 + 2 2⋅0,95 ) ⋅ 35 ≈ 74кН < 100 кН (4.18) Означає умову вантажопідйомності дотримується. 1 2 3 5 4 Рисунок 4.1 - Схема талевої системи : 1 - лебідка;2 - кронблок; 3 - канат; 4 - талевий блок; 5 - «мертвий» кінець каната. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 37 5 Розробка заходів по підвищенню виходу керну Відомі колонкові снаряди з корпусом, коронкою і вібратором на перехіднику. Проте вібруючі елементи у вигляді вільно підвішених вантажів ускладнюють конструкцію і знижують надійність, оскільки шарнірні з'єднання їх з перехідником схильні до руйнування або заклинювання в потоці промивальної рідини. Метою спеціальної частини цього дипломного проекту, являється вдосконалення конструкції вібратора колонкового снаряда шляхом спрощення конструкції і підвищення надійності його роботи. Це досягається тим, що в колонковому снаряді, що містить корпус з буровим наконечником і перехідником, а також вібратор у вигляді двох закріплених одним кінцем на перехіднику вібруючих елементів, що розташованих симетрично відносно отвору осьової трубки і утворюють плоский дифузор, вібруючі елементи виконані у вигляді пружних пластин змінного перерізу із зігнутими до центру отвору осьової трубки кінцями, при цьому пластини мають найбільший переріз у зігнутого кінця, а найменше — у закріпленого кінця. На рис. 6.1 показана схема пропонованого пристрою. Пристрій містить корпус 1, перехідник 2, осьову трубку 3 вібратор - пластини — вібруючі елементи 4, бурова коронка 5. Пластини 4 вібратора виконані із сталі і жорстко прикріплені до перехідника 2 за допомогою зварювання. Вільні кінці 6 пластин зігнуті у бік отвору 6 осьової трубки 3 і утворюють плоский дифузор. Переріз пластин 4 у закріпленого кінця найменше, а у зігнутого найбільше. Снаряд працює таким чином. Промивальна рідина, що подається в снаряд, через трубку 3 поступає в порожнину, де розташовані пластини 4 вібратора, і збуджує в останніх поперечні хвилі у вигляді деформацій вигину. Через перехідник 2 таких же деформації передаються колонковій НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 38 трубі і буровому наконечнику (коронці). Торець бурового наконечника під дією цих деформацій відхиляється від подовжньої осі снаряда радіально, то в одну, то в інший бік, при цьому він впливає на забій тільки частиною своєї площі, внаслідок чого в місці контакту коронки із забоєм збільшується питоме осьове навантаження. Збільшення питомого осьового навантаження знижує енергоємність процесу руйнування породи. Технічна характеристика вібратора колонкового снаряда Параметри Значення параметрів Зовнішній діаметр, мм 57 Внутрішній діаметр, мм 48 Довжина колонкової труби, мм 4500 Частота вібрації, Гц 500 Витрата промивальної рідини, дм3/мін 40 Максимальний перепад тиску, МПа 0,5 Додаток змінного навантаження по кільцю забою створюватиме в породі також деформації, тобто збуджуватимуться хвилі, які будуть затухаючими із-за великої маси породи. Таким чином, інтенсифікація процесу руйнування породи на забої свердловини досягається за рахунок збільшення питомого осьового навантаження, прирости лінійної швидкості коронки внаслідок радіального переміщення її торця за рахунок змінної напруги в породі забою. Поперечні хвилі не викликають дотичної напруги в промивальній рідині, що знаходиться усередині снаряда, і не чинять шкідливої дії на процес керноутворення (тобто не призводять до стирання керна і тим самим до зниження відсотка його виходу). Вібратор колонкового снаряда збуджується промивальною рідиною. Кількість промивальної рідини, необхідна для роботи колонкового снаряда, може витримуватися при цій НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 39 конструкції вібратора мінімальним. Це істотно в тому відношенні, що при використанні будь-якого бурового наконечника збільшення кількості промивальної рідини знижує техніко-економічні показники буріння. Застосування вібратора колонкового снаряда дозволить підвищити ефективність руйнування гірських порід в середньому на 20% і підвищити вихід керна до 90-100%. 2 3 4 1 6 5 7 Рис. 5.1 - Колонковий набір з вібратором у вигляді двох закріплених одним кінцем на перехіднику вібруючих елементів : 1 - корпус; 2 - перехідник; 3 - осьова трубка вібратора; 4 - вібруючі елементи; 5 - коронка; 6 - зігнуті кінці пластин; 7 - отвір трубки. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 40 6 Економічна частина Кошторисна вартість буріння свердловини розраховується на основі вихідних даних обсягів та умов буріння свердловини за допомогою «Збірника укрупнених кошторисних норм на геологорозвідувальні роботи» «ЗУКН», розділ 13 «Буріння геологорозвідувальних свердловин. Крім норм «ЗУКН» під час розрахунку кошторисної вартості застосовуються такі нормативи що встановлені згідно чинного законодавства, діючих інструкцій та вказівок: 1 Транспортно-заготівельні витрати «ТЗВ», які нараховуються на вартість матеріальних витрат і МШП - 7% 2 «ТЗВ», які нараховуються на вартість основних виробничих засобів - 8% 3 Норматив обчислення на оплату відпусток від суми оплати праці – 7,9% 4 Відрахування на соціальні заходи від суми оплати праці та оплати відпусток - 22% 5 Накладні видатки від суми основних витрат - 23% 6 Планові накопичення від суми основних та накладних видатків – 26,5% 7 Резерв від загальної визначеної суми - 3% 8 ПДВ - 20% Основні видатки розраховані за такими статтями: 1 Оплата праці 2 Матеріали 3 Знос МШП 4 Амортизація НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 41 Таблиця 6.1 - Вихідні дані для розрахунку витрат часу № Найменування вихідних даних Одиниці вимі- рювання Кількість з/п 1 2 3 4 1 Кількість свердловин шт. 30 2 Проектна глибина м 500 3 Діаметр мм 93,76,59 4 Кут нахилу град. 90 5 Загальний обсяг буріння, в тому числі: - долотами без відбору керна по категоріям м 500 93-IІ м 20 76 -ІV м 20 59 -ІХ м 200 59 -Х м 180 59 -ХI м 80 6 Проробка стовбура свердловини проробка 1 7 Пробка стовбура свердловини пробка 1 Кріплення свердловини обсадними трубами діаметр 89 м 20 діаметр 73 м 40 8 Промивання свердловини, (інтервал глибини) м - глинистим розчином м 20; 40 - технічною водою м 600 9 Тампонування колони обсадних труб м В кол.=89мм, глибина спуску 95 м 1 тампонування 1 В кол.=73 мм, глибина спуску 163 м 1 тампонування 1 10 Монтаж;, демонтаж; та переве- зення БУ: кількість перевезень відстань в Перевезення 25км 1 11 Марка бурової установки СКБ-5 1 12 Вид приводу та джерело енергії дизель 1 13 Геофізичні дослідження свердловини ЕК,ГК,К НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 42 Таблиця 6.2 - Розрахунок витрат часу на монтаж , демонтаж та переміщення бурової установки Номер таблиц і ЗУКН Найменування робіт, марка бурової установки Одиниця виміру Кількість Норми часу верст- змін Витрати часу верст- змін 1 2 3 4 5 6 5,27 Монтаж, демонтаж та переміщення бурової установки на 1 км монтаж, демон- таж 1 3,2 3,2 5,27 Переміщення бурових установок на відс- тань більше 1 км км 25 0,026 0,065 Всього 3,27 Таблиця 6.3 - Розрахунок витрат часу на власне буріння водозабірної свердловини Номер табл. ЗУКН Спосіб та діаметр буріння Категорія буримості гірських порід Обсяг буріння м Норма часу версто- змін на 1м Витрати часу верст. - змін 1 2 3 4 5 7 3,3 93 ІІ 20 0,07 1,4 3,3 76 ІV 20 0,09 1,8 3,3 59 ІХ 200 0,19 57 3,3 59 Х 180 0,25 45 3,3 59 ХІ 80 0,32 25,6 Всього буріння 500 130,8 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 43 Таблиця 6.4 - Розрахунок витрат часу на проведення допоміжних робіт Номер таблиці ЗУКН Найменування виду допомі- жних робіт Одиниці виміру Глибина проведення робіт, м Обсяг робіт Норма витрат часу, верст змін Витрати часу, верст змін 1 2 3 4 5 6 7 4,2 1. Розширення свердловини проро- бка 20; 40 2 0,38 0,76 4.1 2. Промивання свердловини проми вання 20; 40 2 0,12 0,24 4.11 3. Кріплення свердловини обсадними трубами м 20; 40 2 0,8 1,6 4,4 4.Тампону- вання свердловини тампо- нування 20; 40 2 0,22 0,44 4,4 5. Очікування затвердіння цементного розчину ОЗЦ Всього 3,04 Таблиця 6.5 - Загальні витрати часу на спорудження та буріння свердловини № з/п Найменування робіт Витрати часу На 1 свердловину На … свердловини 1 Власне буріння 130,8 - 2 Допоміжні робіти 3,04 - 3 Монтаж, демонтаж та переміщення 3,27 - 4 Разом 137,11 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 44 Таблиця 6.6 - Бурове устаткування Позначення, марка ДТСУ Найменування устаткування Марка Кількість 1 2 3 4 3,29 1. Бурова установка УКБ-5П 1 3,29 2. Насос НБ4-120/40 1 3,29 3.Елеватор МЗ-50/80 1 3,29 4. Труборозвертач РТ-1200М 1 3,29 5.Вежа БМТ-5А 1 3,29 6. Контрольно вимірюва- льні прилади КУРС-411 1 3,29 7.Електростанція ДЕС-30 1 3,29 8.Глиномішалка МГК-0.75 1 3,29 9. Трансформатор КТП-10/04-30 1 3,29 10. Вертлюг-сальник ВС-5 1 3,29 12. Пересувна лабораторія для промивальної рідини ЛГР-3 1 3,29 13. Ємкість м.куб 2 1 Таблиця 6.7 - Розрахунок амортизації основних виробничих засобів № з/п Найменування показників Значення показників 1 Вартість комплекту б/у 900000 2 Ліквідаційна вартість 5% 45000 3 Строк корисного використання 10 років 4 Сума амортизаційних відрахувань на рік 85500 5 Нормативний фонд робочого часу на рік 301 робоча зміна 6 Амортизація з розрахунку на 1 зміну 284,05 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 45 Таблиця 6.8 - Розрахунок оплати праці (ЗУКН табл. 3.9-3.11) Найменування посад та професій Норми ви- трат праці л.дн. на верст- зміну Посадовий оклад або тарифна сі- тка,грн. Оплата праці на 1 верст- зміну ІТП: Начальник дільниці 0,07 360 25,20 Інженер по бур. роботам ІІ кат. 0,05 250 12,50 Інженер механік 0,1 230 23,00 Технік механік 0,05 200 10,00 Буровий майстер І кат. 0,5 250 125,00 Разом ІТП 195,70 Машиніст бур. установки 4р. 1 240 240,00 Помічник маш. бур. установки 3 р. 1 200 200,00 Водій автомобіля 1 170 170,00 Разом 610,00 Разом оплата ІТП і робітників 805,70 Оплата відпусток 7,9% 63,65 Разом оплата праці і відпусток 869,35 Відрахування на соц. захист 22% 191,26 Всього зарплата 1060,61 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 46 Таблиця 6.9 - Розрахунок зносу МШП(ЗУКН таб.3.33;3.36;3.38;3.39) Найменування МШП Одиниці виміру Норми зносу Обсяг Ціна, грн Вартість Бурильні труби м/1 верст.зміна 0,2 600 400,00 366,97 Муфти шт/1верст.зміна 0,13 133 400,00 52,87 Ніпелі шт/1 верст.зміна 0,1 133 510,00 51,86 Замки шт/1верст.зміна 0,13 133 400,00 52,87 Вертлюг- амортизатор шт/100 верст.зміна 10% 2 2000,00 4 Кільцевий елеватор шт.1 5% 2 3000,00 3 Ключ шарнірний для бурових труб шт.2 8% 2 650,00 1,04 Ключ шарнір- ний для обсадних труб шт.2 5% 2 750,00 0,75 Перехідники різні шт.3 10% 2 800,00 1,6 Хомут шарнірний шт.2 5% 2 586,00 0,59 Сальник буровий шт 25% 2 2000,00 10 Викрутки різні 13% 2 235,00 0,61 Ключі гайкові різні комплект 35% 2 600,00 4,2 Молоток слюсарний шт 15% 2 120,00 0,36 Плоскогубці шт 10% 2 135,00 0,27 Напилки різні комплект 100% 2 40,00 0,8 Станок ножівковий ручний шт 5% 2 95,00 0,1 Штангенциркуль шт 8% 2 165,00 0,26 Разом 552,2 Транспортно- заготівельні витрати (7%) 38,7 Всього 590,9 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 47 Таблиця 6.10 - Розрахунок витрат бурових інструментів (коронок) (ЗУКН табл.3.13-3.28) № Діаметр буріння, мм Категорія буримості порід Обсяг буріння, м Норма витрат Загальні витрати Ціна, грн. Вартість, грн 1. 93 IІ 20 0,0330 0,66 1000 5,05 2. 76 ІV 20 0,0330 0,66 1200 6,06 3. 59 ІХ 300 0,5100 153 4000 4678,90 4. 59 Х 180 0,6800 122,4 5500 5146,79 5. 59 ХІ 80 0,9800 78,4 5500 3296,64 6. Разом 13133,43 7. Транспортно-заготівельні витрати (7%) 919,34 8. Всього 14052,76 Таблиця 6.11 - Розрахунок витрат матеріалів (ЗУКН табл.3.13-3.28) Найменування Одиниця виміру Норма витрат Загальні витрати Ціна Вартість 1. Шланг нагнітальний м 1,50 0,015 300 4,50 2.Шланг всмоктувальний м 6,00 0,06 300 18 3.Солідол кг 15,00 0,15 32 4,8 4.Масло веретенне кг 26,00 0,26 30 7,8 5. Болти з гайками 1,30 0,013 300 3,9 6. Сальникова набивка кг 6,00 0,06 320 19,2 7.Сталевий канат шт 36,00 0,36 50 18 8. Дизельне пальне кг 53,00 53,00 26 1378 9. Мастильні матеріали кг 2,81 0,0281 300 8,43 10.Масло машинне кг 40,00 0,4 80 32 11.Сальникова кг 6,00 0,06 50 3 12.Електроенергія Разом 1497,63 Транспортно-заготівельні витрати (7%) 104,83 Всього 1602,46 Всього табл.7.10 +табл.7.11 15655,22 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 48 Таблиця 6.12 - Зведений розрахунок кошторисної вартості буріння свердловини № з/п Найменування статей Сума, грн. 1 Оплата праці 1060,61 2 Матеріали 15655,22 3 Знос МШП 590,9 4 Амортизація 284,05 5 Разом основних видатків на 1в/з 17590,78 6 Кількість верстато-змін 137,11 7 Разом 2411871,85 8 Накладні видатки 23% 554730,52 9 Разом основних і накладних видатків 2966602,37 10 Планові заощадження(26,5%) 786149,63 11 Всього 3752752,00 12 Резерв(3%) 112582,56 13 Всього с резервом 3865334,56 14 ПДВ(20%) 773066,91 15 Вартість з ПДВ 4638401,47 НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 49 7 Охорона праці В Україні травмовано на виробництві у 2015 році 11698 працівників, з них 644 загинуло, у 2017 році відповідно 10657 і 685 працівників. Найбільший рівень травматизму зафіксовано в агропромисловому комплексі, будівництві, гірничорудній та вугледобувної промисловості. В геології рівень травматизму хоч і нижчий ніж в гірництві або будівництві, але залишається досить високим. Так коефіцієнт частоти загального травматизму складає 2,5…2,8, смертельного - 0,13…019, а коефіцієнт тяжкості - 34…36. У 2010 році в нафтодобуванні та геологорозвідці травмовано 21 робітника, трьох із них смертельно. У 2017 році загальний травматизм зріс до 31 робітника, з них двоє загинуло. Геологорозвідувальні роботи виконуються, як правило, за межами населених пунктів, на відкритому повітрі. Для них характерно розкиданість робіт, невелика кількість персоналу, залучення сезонних мало навчених робітників, відсутність постійного контролю за умовами праці, неможливість отримання швидкої кваліфікованої медичної допомого у разі нещасного випадку. Ця специфіка геологорозвідувальних робіт призводить до того, що порушення вимог безпеки призводить до більш тяжких наслідків, ніж при роботі в стаціонарних умовах великого підприємства. Тому питанням охорони праці, профілактики травматизму повинно приділятися належна увага. Охорона праці це система збереження життя і здоров'я працівників в процесі трудової діяльності, що включає в себе правові, соціально- економічні, організаційно-технічні, санітарно-гігієнічні, лікувально- профілактичні, реабілітаційні та інші заходи. Санітарно-гігієнічні умови праці - Нормалізація санітарно-гігієнічних умов праці має НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 50 відповідати вимогам стандартів, будівельних норм і правил, санітарних норм і забезпечується за рахунок: - організації періодичного контролю за санітарно-гігієнічними умовами праці; - атестації робочих місць з метою нормалізації санітарно- гігієнічних умов праці, а також реалізації заходів по мінімізації шкідливих, несприятливих та небезпечних виробничих факторів; - створення служби та організації постійного радіаційного контролю на виробництвах, де використовуються радіаційні речовини та джерела іонізуючого випромінювання; - виконання комплексних заходів щодо поліпшення безпеки, гігієни праці та виробничого середовища, що передбачають нормалізацію санітарногігієнічних умов праці; - ліквідації виробництв, технологічних процесів, робочих місць та виведення з експлуатації обладнання, що не відповідають вимогам стандартів по санітарно-гігієнічних показниках; - застосування засобів колективного захисту (звукопоглинаючих облицювань, шумоізолюючих перегородок та амортизаторів) на робочих місцях з підвищеними рівнями шуму і вібрації; - забезпечення об'єктів робіт системами теплопостачання (опалювальними пристроями) для створення на робочих місцях нормальних показників мікроклімату (за винятком бурових установок відкритого типу); - обліку працюючих у шкідливих умовах праці, на тяжких роботах в т.ч. жінок, встановлення пільг і компенсацій за шкідливі умови. Виробнича санітарія За правилами виробничої санітарії на буровій повинні бути в наявності: - Культбудка; - Аптечка; НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 51 - Бачок з питною водою; - Титан для кип'ятіння води; - Шафи сушильні для спецодягу; - Душова. Виробнича санітарія служить для практичного використання наукових положень гігієни праці та займається вивченням питань санітарного пристрою, експлуатації та утримання підприємства; розробкою вимог; забезпечують нормальні умови праці на робочих місцях. Виробнича санітарія направлена на усунення факторів, що несприятливо впливають на здоров'я трудящих і створення нормальних умов роботи на виробництві. Виробнича санітарія направлена на усунення факторів, що несприятливо впливають на здоров'я трудящих і створення нормальних умов роботи на виробництві. Робочі місця повинні бути освітлені відповідно до норм електричного освітлення. Аналіз шкідливих і небезпечних факторів Рухомі машини і механізми; різні транспортно-підйомні пристрої і переміщення вантажів; незахищені рухливі елементи виробничого обладнання (привідні і передавальні механізми, ріжучі інструменти, що обертаються і переміщаються пристосування і ін.); відлітають частки оброблюваного матеріалу та інструменту; електричний струм; підвищена температура поверхонь обладнання і матеріалів, які обробляє. Шкідливими для здоров'я фізичними факторами є: підвищена або знижена температура повітря робочої зони; високі вологість і швидкість руху повітря; підвищені рівні шуму, вібрацій, ультразвуку та різних випромінювань - теплових, іонізуючих, інфрачервоних і ін.; запиленість і НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 52 загазованість робочої зони; недостатня освітленість робочих місць, проходів та проїздів; підвищена яскравість світла і пульсація світлового потоку. Хімічні небезпечні та шкідливі виробничі фактори за характером дії на організм людини підрозділяються на наступні групи: - Загальнотоксична - Подразнюючі - Сенсибилизируючі (викликають алергічні захворювання) - Канцерогенні (викликають розвиток пухлин). У цю групу входять численні пари і гази, токсичні пилу, агресивні рідини (кислоти, луги), які можуть заподіяти хімічні опіки шкірного покриву при зіткненні з ним. Біологічні небезпечні та шкідливі виробничі фактори: мікроорганізми (бактерії, віруси і т.д.) і мікроорганізми (тварини і рослини), вплив яких може призвести до травмування або захворювання. Психофізіологічні небезпечні та шкідливі виробничі фактори: фізичні перевантаження (статичні і динамічні), і нервово-психічні перевантаження (розумове перенапруження, перенапруження органів зору, слуху та інші. Джерелом формування небезпек в конкретній діяльності є: - сама людина як складна система «організм - особистість», в якій несприятлива для людини спадковість, фізіологічні обмеження можливостей організму, психологічні розлади і антропометричні показники людини бувають, непридатні для реалізації конкретної діяльності; - процеси взаємодії людини і елементів середовища проживання. - НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 53 Порядок експлуатації та вимоги до геологорозвідувального обладнання Дозволяється застосовувати лише те геологорозвідувальне обладнання яке відповідає вимогам ПБ та інших нормативних документів з охорони праці. Виробництво і введення в експлуатацію нової чи модернізованої геологорозвідувальної техніки (обладнання, апаратура, механізми та інструмент) дозволяється здійснювати лише після її випробування, проходження експертизи на відповідність вимогам безпеки і затвердження у встановленому порядку. Для роботи в умовах низьких і високих температур, підвищеної радіації, вологості, пилу, у вибухонебезпечному або іншому небезпечному середовищі дозволяється застосовувати геологорозвідувальне обладнання, в паспорті і технічному описі (інструкції з експлуатації) якого відображена можливість роботи у відповідних умовах або середовищі (з зазначенням параметрів і категорій). На самохідному і пересувному обладнанні (бурові установки, геофізичні станції, шурфопрохідницькі агрегати тощо) завод- виробник повинен передбачати спеціальні місця для розміщення касет з аптечкою, термосу з питною водою та засобів пожежогасіння. Касети і вогнегасник повинні знаходитись в легкодоступному місці із швидкозйомним кріпленням. Під час вибору конструкції геологорозвідувального обладнання необхідно передбачити забезпечення правильного укладання талевих і підйомних канатів (кабелів тощо) на барабан лебідки. Підприємства, які експлуатують геологорозвідувальне обладнання, у разі виявлення його невідповідності вимогам ПБ, інших нормативних документів або технічних умов, повинні припинити експлуатацію і направити заводу виробнику акт-рекламацію, копію якого слід направити органам Держгірпромнагляду і Держстандарту, що контролюють завод. Завод-виробник повинен повідомити організаціям, які НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 54 експлуатують його вироби з недоліками, про методи їх усунення, а також вислати технічну документацію, матеріали, деталі і вузли, які необхідно замінити. Застосування іноземного обладнання для геологорозвідувальних робіт повинно здійснюватись за інструкціями виробника та з врахуванням місцевих особливостей і з отриманням дозволу на їх застосування у встановленому порядку. Техніка безпеки при виконанні робіт 1. Відповідальність за дотримання техніки безпеки на будівельному майданчику покладається на змінних виконавців робіт і майстрів. 2. Роботи зі спорудження фундаменту слід виконувати з урахуванням вимог регламенту і наступних нормативних документів; - Правила будови і безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів. - Правила будови і безпечної експлуатації кранів (машин). 3. Роботи можна починати тільки тоді, коли в зоні робіт відсутні або перенесені всі підземні комунікації, лінії електропередач і зв'язку, спланована та огороджена будівельний майданчик, влаштовані тимчасові дороги для автотранспорту і технологічного обладнання. Готовність будівельного майданчика до виробництва робіт слід фіксувати відповідним актом. 4. Роботи в охоронній зоні комунікацій допускається тільки з письмового дозволу їх власників. До вирішення має бути додана схема із зазначенням розташування і глибини закладення комунікацій. До початку робіт на поверхні грунту повинні бути встановлені знаки, що вказують місця розташування підземних комунікацій. 5. Будівельний майданчик, ділянки робіт, робочі місця, проїзди і підходи до них у темний час доби повинні бути освітлені відповідно до «інструкцією з проектування енергетичного освітлення будмайданчиків». НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 55 6. До початку виконання робіт всі механізми, стропи, обладнання та інвентар повинні бути оглянуті і прийняті за актом виконання робіт. У процесі виконання робіт за їх станом та справністю слід вести постійний контроль. Сталеві канати, такелажні пристрої, тара тощо повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.3.010-82. 7. Під час виконання робіт всі робітники і ІТП повинні бути в захисних касках і спецодязі. На будмайданчику необхідно мати аптечку першої медичної допомоги з перев'язочним матеріалом, бачок з питною. 8. Небезпечні зони роботи обладнання і механізмів повинні бути огороджені сигнальною стрічкою. Перебування сторонніх осіб у зоні виконання робіт забороняється. 9. У процесі виконання робіт слід вести постійний контроль за справністю захисних огороджень із записом в журналі виконання робіт. 10. Забороняється проводити будь-які ремонтні роботи по усуненню несправностей бурового верстата при підвішеному стані інструменту. Бурові роботи Загальні вимоги. Територія навколо бурової установки повинна бути очищена від сухої трави, хмизу, чагарнику і дерев в радіусі 15 метрів, а при бурінні на нафту і газ - в радіусі 50 метрів. По межах цих територій необхідно створити мінералізовану смугу шириною не менше 1,4 метра і утримувати її протягом пожеженебезпечного сезону в очищеному стані. Відстань від бурових установок до скирт соломи і сіна має бути не менше 50 метрів. Забороняється забруднювати територію бурової установки горючими матеріалами. Використані та промаслені обтиральні матеріали повинні знищуватися за межами території бурової установки з дотриманням вимог пожежної безпеки. Забороняється на буровій установці: розводити відкритий вогонь і застосовувати джерела відкритого вогню (факели та ін.); зберігати запас НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 56 палива більше змінної потреби; розташовувати електропроводку в місцях можливого пошкодження; утеплювати бурову вишку і бурове будівля легкозаймистими матеріалами. При раптовому газовиділенні зі свердловини необхідно: відключити подачу електроенергії на бурову; зупинити двигун внутрішнього згоряння; перекрити превентора гирлі свердловини; згасити технічні та побутові топки, що знаходяться поблизу свердловини; заборонити куріння; довести до відома посадових осіб; викликати добровільну пожежну дружину, пожежну охорону, воєнізовану гірничо-газорятувальна частина і медичну частину; припинити будь-які роботи на буровій і віддалитися на безпечну відстань; закрити рух на прилеглих дорогах. Експлуатація бурового обладнання та інструменту У талевій системі можна застосовувати лише ті канати, які передбачені паспортом бурового станка (установки). Після устаткування талевої системи буровий майстер повинен записати до журналу перевірки стану охорони праці конструкцію талевої системи, довжину і діаметр канату, номер посвідчення (сертифікат), дату виготовлення і навішування канату. Талевий канат необхідно закріплювати на барабані лебідки з допомогою спеціальних пристроїв, передбачених конструкцією барабану. У всіх випадках під час спуско-підйомних операцій на барабані лебідки треба залишати не менше трьох витків канату. Машиніст бурової установки перед початком зміни повинен перевірити всі працюючі канати. Нерухомий кінець талевого канату необхідно закріплювати спеціальним пристосуванням, яке дозволяє його перетягування, так щоб він не торкався елементів вишки (щогли). З'єднувати канат з підйомним інструментом необхідно за допомогою коуша і не менш ніж трьома гвинтовими затискачами або НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 57 канатним замком. Різати і рубати стальні канати необхідно з допомогою спеціальних пристосувань. Для спуско-підйомних операцій слід застосовувати канат, у якого: - цілі всі пасма; - на довжині кроку скрутки канату діаметром до 20 мм число обірваних дротин складає менше 5%, а канату діаметром понад 20 мм - менше 10%; - його найменший діаметр складає 90% та більше від початкового; - нема сплюснутості або витягнутості; - нема втиснутості пасом внаслідок розриву сердечника; - нема скруток (жучків). Для спуско- підйомних операцій необхідно застосовувати вантажопідйомні пристрої і пристосування (елеватори, фарштулі, напівавтоматичні елеватори, вертлюги-пробки тощо), які відповідають стандартам або технічним умовам заводів-виробників. Бурові насоси та їх обв'язку (компенсатори, трубопроводи, штанги і сальники) перед вводом в експлуатацію необхідно опресовувати водою з тиском в 1,5 рази вище максимального робочого. Запобіжний клапан насосу необхідно відрегулювати таким чином, щоб він спрацьовував під тиском, який на 3% перевищує робочий. Демонтаж пристроїв для опресування обв'язки необхідно проводити після зняття тиску в системі. Результати опресування слід оформляти актом. Буріння свердловин Під час буріння необхідно свічки заводити за палець вишки (щогли), піднімати бурильні, колонкові та обсадні труби з приймального мосту і опускати їх на нього із швидкістю руху елеватора до 1,5 м/сек. Під час буріння горизонтальних свердловин ведучу трубу необхідно огородити на всю довжину. Очищати бурильні труби від глиняного розчину у разі підйому необхідно спеціальними пристроями. Різницю в довжині свічок бурильних труб можна допускати не більше 0,5 м, При цьому свічки мінімальної довжини можуть виступати над рівнем підлоги робочого НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 58 майданчику (полатів) не менше ніж 1,2 м, а свічки максимальної довжини - не більше 1,7 м. Перекріплювати механічні патрони шпинделя можна після повної зупинки шпинделя та перемикання рукоятки вмикання і вимикання обертача (коробки зміни передач) в нейтральне положення. Всі операції по згвинчуванню і розгвинчуванню сальника і бурильних труб необхідно виконувати із спеціального майданчика. Якщо розмір діаметру стальних бурильних труб 63,5 мм і більше для їх переміщення від гирла свердловини до підсвічника і назад, а також для підтягування труб за палець вишки у разі відстані від верхньої площадки до осі бурової вишки більшій 0,7 м, необхідно використовувати гачки. Гачки, які знаходяться на верхній площадці необхідно тримати прив'язаними. Згвинчувати і розгвинчувати породоруйнуючий інструмент та витягувати керн з підвішеної колонкової труби необхідно з дотриманням наступних вимог: - труба утримується на вазі гальмом, підвішування труби допускається лише на вертлюзі-пробці, кільцевому елеваторі або напівавтоматичному елеваторі при закритому і зафіксованому защіпкою затворі; - відстань від нижнього кінця труби до підлоги необхідно витримувати не більше 0,2 м. У разі використання напівавтоматичних елеваторів необхідно: - підвішувати елеватор лише до вертлюга- амортизатора; - застосовувати підсвічники, які мають по периметру металеві борти висотою не менше 350 мм; - машиністу під час підйому елеватора вгору по свічці знаходитись на відстані не менше 1 м від підсвічника. Під час витягування керну з колонкової труби забороняється: - підтримувати руками знизу колонкову трубу, яка знаходиться в підвішеному стані; - перевіряти рукою положення керну в підвішеній колонковій трубі; - витягувати керн струшуванням колонкової труби лебідкою, нагріванням колонкової труби. Керувати трубообертачем при загвинчуванні і розгвинчуванні бурильних труб з його допомогою дозволяється лише помічнику машиніста. Кнопку управління трубообертачем необхідно розташовувати таким чином, щоб уникнути НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 59 можливості одночасної роботи з вилками і кнопкою управління. Під час роботи з трубообертачем забороняється: - тримати руками свічку, яка обертається; - вставляти вилки в прорізи замка бурильної труби або виймати їх до повної зупинки водила; - користуватись ведучими вилками з подовженими рукоятками і зі спрацьованими зівами, що перевищують розміри прорізів у замкових та ніпельних з'єднаннях більше ніж на 2,5 мм; - застосовувати додаткові трубні ключі для розкріплення міцно затягнутих різьбових з'єднань; - стояти в напрямку обертання водила у початковий момент розкріплення різьбового з'єднання; - проводити включення трубообертачу, якщо підкладна вилка встановлена на центратор з нахилом, а хвостова частина вилки не ввійшла в заглиблення між виступами кришки. У разі роботи з труботримачем для буріння зі знімальним керноприймачем (СЗК і КСЗК) необхідно: - використовувати для затиску бурильних труб плашки, що відповідають діаметру труб; - здійснювати затиск колони труб лише після повної її зупинки; - рух бурильної колони виконувати лише при відкритому труботримачі; - знімати обойму з плашками перед підняттям зі свердловини колонкового снаряду і перед початком буріння. Під час руху бурильної колони забороняється утримувати педаль труботримача ногою і знаходитись у безпосередній близькості від гирла свердловини. Монтаж, демонтаж бурових вишок Механізми та пристрої для підйому зібраних на землі вишок і вантажів (лебідки, козли, стріли, канати тощо) необхідно вибирати за умови трикратного запасу міцності по відношенню до максимально можливого навантаження. Перед підйомом зібраної на землі вишки керівник робіт повинен перевірити правильність збору вишки, правильність та надійність оснастки і кріплення канатів підйомної системи, надійність кріплення опорних плит, справність підйомних механізмів, пристроїв, канатів, НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 60 ланцюгів тощо. Піднімати і спускати зібрану бурову вишку або її полотна (пар) необхідно за допомогою підйомних лебідок, кранів або тракторів. Підвалини упорних ніг вишки треба надійно закріпити для запобігання зміщення під час підйому. Робітників, підйомні і транспортні механізми на час підйому слід розташовувати від вишки на відстані її висоти плюс 10 м. Для запобігання перекидання вишки, що підіймається, її треба обладнати страховою відтяжкою. На поясі, з якого ведеться збирання, розбирання та ремонт бурової вишки, необхідно влаштовувати суцільне перекриття з дощок товщиною не менше 50 мм. Для підйому людей на пояси вишки під час монтажу і демонтажу необхідно встановлювати підвісні драбини, маршові сходи або драбини тунельного типу. У разі висоти підйому більш 5 м драбини слід закріпити до конструкції вишки. У цьому випадку можна застосовувати лише маршові сходи і драбини тунельного типу. Протипожежний захист Пожежна небезпека при бурінні свердловини визначається двома основними факторами: наявністю на буровій площадці горючих матеріалів як в умовах нормальної роботи, так і при виникнення аварійних ситуацій, а також можливістю утворення джерел запалювання в займистою середовищі. Пожежно - профілактична робота починається з правильного вибору і планування майданчика для спорудження бурової установки. При цьому важливою умовою вірного вибору є дотримання протипожежних розривів між бурінням свердловиною і прилеглими житловими і промисловими об'єктами. Генеральні плани промислових підприємств і інструкцією по будівельному проектуванню підприємств, будівель і споруд нафтової і газової промисловості СН 433 - 79, які передбачають такі мінімальні відстані від гирла однієї або куща нафтових і газових свердловин до деяких об'єктів: житлових будинків 300 м; громадських будівель 500 м; будівель і НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 61 споруд промислових і сільськогосподарських підприємств 100 м; будівель і споруд підземних сховищ газу 60 м. Планування майданчика повинна передбачати: - можливість вільного переміщення людей і пожежної техніки при виникненні пожежі на буровій; - відведення рідини, що викидається зі свердловини при аварійних ситуаціях; - запобігання можливості затоплення розлилася рідиною електрообладнання, що знаходиться під напругою. Важливою умовою забезпечення пожежної безпеки є правильний пристрій і розміщення двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ). Двигуни, а також бурові насоси можна встановлювати в приміщення будь-якого ступеня вогнестійкості з негорючих підлогою. Освітлювальне і силову електродроти на буровому майданчику виконують проводами і кабелями, перетину і захист яких вибирають як для невибухонебезпечних приміщень і установок. Кабелі до переносних струмоприймачів повинні мати виконання для середніх умов роботи. Кабельні лінії, які прокладаються на буровій площадці повинні виконуватися з цільних шматків кабелів і не містити сполучних і освітлювальних кабельних муфт. Бурові установки повинні бути забезпечені аварійним освітленням напругою не вище 12В і переносними вибухозахищеними світильниками того ж напруги. Живлення можна підключати до окремого джерела або від двохобмотувальні трансформатора, корпус і один з низьковольтних висновків якого повинні бути заземлені. Основні заходи, що забезпечують пожежну безпеку зварювальних робіт поблизу гирла свердловини - це видалення горючих матеріалів з місця проведення зварювальних робіт і забезпечення надійної роботи зварювального устаткування. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 62 Перед проведенням зварювальних робіт робочу площадку очищають від паливно-мастильних матеріалів, а горючі конструкції, що знаходяться на відстань до 4 м від місця вогневих робіт, захищають від іскор металевими листами або азбестом. Комплекс пожежно-профілактичних заходів на бурових, включає в себе організацію поста або стенду з комплектом протипожежного інвентарю. Набір первинних засобів пожежогасіння, що припадає на одну свердловину, повинен включати: шість пінних вогнегасників, 2 м3 піску в ящиках, чотири лопати, два брухту, дві сокири, два багра, чотири пожежних відра. Характеристика умов праці Існуючі технології та обладнання для буріння та кріплення свердловин обумовлює проведення робіт на відкритому повітрі. Тому потрібно передбачити заходи профілактики охолодження та переохолодження, а також обмороження: забезпечити працівників теплим одягом і взуттям, а також організувати перерви для обігріву робітників у спеціально обладнаному приміщенні, скоротити тривалість робочої зміни. Найбільш ефективним заходом в холодний період є створення штучного мікроклімату за допомогою опалення від котельні установки в межах бурової установки і робочого селища, використання індивідуальних засобів захисту. Проблеми створення на буровій штучного мікроклімату ускладнюється неможливістю споруди замкнутих просторів для місць роботи бурильника і його помічників. У зв'язку з цим створення мікроклімату на буровій йде останнім часом по шляху створення пристроїв безпосередньо у кожного робочого місця або по кутах робочого майданчика. Крім цього передбачаються заходи щодо поліпшення життя і побуту працюючих на буровій, а саме установка кондиціонерів в літню пору, в зимовий час обігрівачі приміщень. НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 63 Освітленість У діючих нормах з проектування штучного освітлення мінімальну освітленість на робочих місцях встановлюють з урахуванням розмірів об'єктів розміщення, розряду роботи, контрасту об'єкта відмінності з фоном і світлини фону. Галузеві норми освітленості робочих місць на буровій і норми освітленості згідно зі СНиП 23-05-95. Отже, робота персоналу відноситься до 2-3 розряду, має освітленість не менше 200-300 лк. В інших місцях бурової установки робота відноситься до 4-5 розряду з освітленістю 50-80 лк. Аналізуючи галузеві норми освітленості приходимо до висновку, що вони занижені в 3-5 разів у порівнянні зі СНиП 23-05-95. Це пов'язано з тим, що бурова установка розглядається не як виробниче приміщення, а як будівельний майданчик. Чи не достаток світла і не раціонально влаштоване виробниче освітлення ускладнює діяльність працюючих, погіршує їх орієнтування в просторі, координацію рухів, швидкість реакцій, що знижує продуктивність і якість праці, нерідко призводять до аварій і травм. Шум і вібрація При бурінні свердловин використовуються різні машини і механізми, при роботі яких, в ряді випадків збільшується рівень шуму і вібрацій, до них відносяться: електромотори, лебідки, вібросита, бурові насоси, ротор і ін. Шум і вібрація мають шкідливий вплив на організм людини. Сильний шум порушує нормальну діяльність нервової, серцево-судинної і травної системи, викликає перевтома. Шкідливий вплив вібрації виражається у виникненні вібраційної хвороби. Для того, щоб знизити шкідливий вплив шумів і вібрацій на буровій НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 64 необхідно проводити своєчасний профілактичний огляд і ремонт, підтягування ослаблених з'єднань, своєчасно змащувати деталі, що обертаються. Якщо придушити шум у джерелі виникнення неможливо, то слід застосовувати звукопоглинаючі і звукоізоляційні екрани. Для боротьби з вібрацією застосовують такі методи: 1) придушення в джерелі виникнення (центрування і регулювання); 2) зміна в конструкції; 3) використання пружинних амортизаторів, віброізоляційних прокладок. Джерела небезпеки для персоналу на буровій Джерелами небезпеки для персоналу на буровій, перш за все, є різні рухомі частини механізмів, важкі і великогабаритні інструменти, хімічні речовини, шуми, вібрації, жива природа. Рухомі частини механізмів (лебідка, насоси, ротор, ланцюгові приводи), щоб уникнути нещасних випадків захищаються запобіжними кожухами і захисними поверхнями. Небезпека важких і великогабаритних інструментів складається, перш за все, в можливості їх падіння на персонал, що може призвести до тяжких наслідків - травмування, каліцтва, смерті. Хімічні речовини, що застосовуються у виробництві, мають різні властивості. Тяжкість і глибина дії різних шкідливих речовин на організм людини залежить від виду речовин і його фізико-хімічних властивостей. Майже всі речовини, шкідливі для організму застосовуються в сучасній технології видобутку нафти і газу. При цьому вони надають загально токсичну, дратівливу, канцерогенну і мутагенну дію на людину, представляючи з цієї причини небезпеку для його здоров'я і життя. У кожній галузі промисловості є свої джерела забруднення, які становлять певну небезпеку для життєдіяльності людей. У нафтовій промисловості такими є сира нафта, двоокис вуглецю, сірководень, НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 65 сірчистий ангідрид, детергенти, природний газ, бензин, граничні вуглеводні, окис вуглецю. Коротка характеристика кожного з цих речовин: - Сира нафта викликає екземи та дерматити при зіткненні зі шкірою. - Двоокис вуглецю є безбарвним, важким і мало реакційним газом, який викликає сильне наркотичне отруєння при вмісті в повітрі 10%. - Сірчистий ангідрид-це безбарвний газ з гострим запахом, який подразнює дихальні шляхи з утворенням на їх поверхні сірчаної кислоти. Гранично допустима концентрація (ГДК) його в повітрі становить 10мг/м3. При концентрації 120мг/м3 у людей з'являється задишка, а при 300мг/м3 - розлади свідомості. - Детергенти, до яких відносяться ПАРи викликають в основному порушення газообміну між водоймами і атмосферою. Їх ГДК у питній воді може становити не більше 500мг/м3. - Природний газ головну небезпеку може представляти нестачею кисню, яка виникає при великій кількості в повітрі метану, коли тиск і питомий опір кисню різко зменшується. - Бензин надходить в організм людини головним чином через дихальні шляхи разом з повітрям, після чого засвоюється в кров. Результатом даного виду отруєння є руйнування нервової системи. Тут слід зазначити, що отруєння бензином настає при концентрації його парів в повітрі 0,005-0,01 мг/м3. Якщо концентрація становить 0,04 мг/м3, то смерть людини настає миттєво. - Окис вуглецю є безбарвним газом без смаку і запаху. ГДК окису вуглецю в повітрі 20 мг/м3. Тут при концентрації 1800 мг/м3 може настати важке отруєння, а при 3600 мг/м3 - смерть. Електробезпека У бурінні використовуються електроустановки як низької напруги до 1000 В, так і високого вище 1000 В. Основним джерелом електротравматизму в бурінні є установки НТУ "Д ніп ро вс ьк а п ол іте хн іка " Cre at ed in M as te r P DF Ed ito r 66 низької напруги. Особи, що працюють на електроустановках, проходять відповідне навчання, їм присвоюється класифікаційна група I - V з техніки безпеки. Бурильники і помічники повинні мати групу не нижче II. Згідно з «Правилами техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів», особи II групи повинні мати елементарне технічне знайомство з електроустановками, чітко уявляти небезпеку електричного струму і наближення до струмоведучих частин, знати основні запобіжні заходи при роботах в електроустановках, а також мати практичне знайомство з правилами надання першої допомоги. Основними заходами захисту при експлуатації електроустановок є: надійна ізоляція пускорегулювальних апаратів, контактів магнітних пускачів, автоматів, ланцюгів автоматичного електроприводу. Категорія вибухонебезпечності - ВIг. Маркування електроустаткування згідно ГОСТ 12.2.020-76 Недоступність струмоведучих частин досягається правильним їх розташуванням, застосуванням огорож і блокувань.