BR NEWSPAPER RU
1

Шлам или керн? В поисках верного баланса

Вопрос, с которым часто сталкиваются геологи: какой метод разведочного бурения дает наиболее эффективные и экономичные результаты? Колонковое бурение, RC-бурение или комбинация этих двух методов?

Стех пор как человек впервые начал искать минералы и драгоценные металлы, для успеха решающими оказывались три ключевых фактора: время, деньги и степень надежности выводов. Иными словами, это сроки разведки, затраты на нее, уверенность в качестве проб, поднятых на поверхность для анализа.

Это, скорее, дело основной технологии и логики, нежели науки. И все же, интересно видеть эти факторы в виде формулы: уверенность, деленная на время, помноженное на стоимость, равно прибыли. Прибыль, как всегда, движущая сила.

image

Методы бурения

Колонковое бурение извлекает из выбуриваемой породы керн и является наиболее часто используемым методом получения информации об особенностях залегания полезных ископаемых или драгоценных металлов, а также горных пород. Колонковое бурение помимо прочих методов оценки предоставляет геологу возможность анализировать пробы на глаз. Ненарушенная структура керна дает полную картину о строении и залегании пород.

RC-бурение с применением пневмоударника – более быстрый и менее затратный способ по сравнению с традиционным колонковым бурением. Во всем мире признано, что RC-бурение является наиболее производительным способом получения образцов пород в шламообразном состоянии высокого качества. При разведке на небольших глубинах RC используется самостоятельно, а при разведке месторождений на большую глубину – как экономичный способ бурения для точного выяснения расположения залежи. После чего геолог решает: продолжать ли RC-бурение с целью извлечения шлама, или перейти на колонковое бурение для извлечения керна. В таком случае RC-бурение становится прекрасным дополнением к обычному колонковому бурению.

Выбор метода, используемый в поисково-оценочных работах, зависит от того, происходит бурение с поверхности или из горных выработок, от геологических особенностей месторождения, глубины скважины, от сложности и категории буримости пород и предпочтений самого геолога. Выбор метода также зависит и от его уверенности в достоверности результатов бурения, в степени надежности результатов анализа проб.

Современные колонковые буровые установки позволяют проводить быстрый и эффективный отбор керна достаточной длины из скважин различных диаметров. В то же время RC-бурение приобрело характер настолько прогрессивной, продвинутой методики, что все больше и больше геологов считают, что для определения минерального состава горных пород RC шлама вполне достаточно.

Подводя итог данного пункта, следует сказать, что бурение с поверхности предлагает на выбор шлам, керн или их комбинацию. Подземное RC- бурение технически возможно, но до сих пор практически не используется.

«Первые ласточки»

Еще в 1887 г. Atlas Copco Craelius разработала станок, который мог «брать» керн на глубине 125 метров. Уверенность геологов в образцах на то время была очень большой, они могли анализировать кусок породы. О времени особенно не думали, а, следовательно, и о стоимости. Рабочая сила была в избытке и стоила недорого.

Спрос на такие машины быстро возрастал, и производство наращивало темпы. Сегодняшняя ситуация очень сходна: резкие колебания рынка заставляют создателей технологии изыскивать пути оптимизации прибыли при любых условиях.

Время

Для всех стадий разведочного бурения наиболее важным результатом являются полученные пробы. «Время – деньги» – для недропользователей это одна из самых актуальных пословиц. Для колонкового бурения, в зависимости от глубины, фактическое время бурения оценивается в треть от общего времени, потраченного на извлечение колонкового инстумента. RC предлагает непрерывное бурение с более высокой скоростью проходки. Среднесуточная скорость бурения 1-го агрегата достигает до 250-300 метров в зависимости от пород, что в несколько раз выше скорости прочих видов разведки. Скорость бурения отражается на всех ценовых параметрах, так как от нее зависят сроки реализации проектов. Это приобретает особое значение в особенности в наше время, когда в условиях динамично развивающегося рынка недропользователи не имеют времени «на раскачку».

RC-бурение может в три раза превысить производительность колонкового бурения, если бурить RC-скважину до 250-300 метров (в 10-12 часовую смену) в зависимости от условий бурения, строения горных пород и способностей бурильщика.

Деньги

Денежные затраты напрямую связаны с потраченным временем, за исключением того факта, что оборудование для RC-бурения дороже, нежели оборудование, задействованное в традиционном колонковом бурении. Для малоглубинной разведки в пользу RC-бурения говорят и время и необходимые денежные затраты. Но эти цифры легко изменяются в зависимости от условий бурения. Для разведки глубокозалегающих месторождений, месторождений с большим водопритоком, а также труднодоступных объектов альтернативы колонковому бурению до сих пор нет.

Уверенность

В нашем уравнении есть третья переменная фактор уверенности. Инвесторы и геологи ставят подрядчикам жесткие требования: представить высококачественные образцы о разведуемой геоформации.

Инвесторы стремятся к возможно большей отдаче инвестиций в кратчайшее время. Например, всякий раз при находке золотого самородка буровзрывными работами предлагалось заняться другим людям. А т.к. это другие люди, то надежность информации становится критичной.

Несколько причин для тщательного выбора геологами метода бурения. Если при бурении нет необходимости в непрерывной информации о геологии, то образцы не нужны. Дело лишь в минимизации времени бурения. Геометрия рудного тела уже известна, необходимо лишь подтверждение границ залегания. В этом случае бурение с RC эффективный метод.

Первое обследование целинного участка проводится с целью получения лишь предварительных признаков о возможном содержании полезных компонентов. В этом случае геолог не полагается на любую минерализованную структуру или профиль. При оценке с положительными результатами колонковое бурение – логичное продолжение для определения статуса запасов/перспективных запасов. При идентифицированной минерализации, но изменяющихся геометрии и содержании, используется бурение с RC как индикатор для подтверждения устойчивости содержания.

Для оптимальной оценки геологу нужные сухие и репрезентативные образцы. Прежде образцы, извлеченные бурением с RC ниже уровня подземныхвод, считались некачественными, и только керновое бурение оставалось достоверным методом для таких глубин. Сегодня с наличием на рынке ком- прессоров высокого давления и пневмоударников можно при RC сократить издержки даже для этих глубин. Ныне профессиональные подрядчики извлекают сухие образцы с глубины до 500 м путем изолирования коронки от воды в скважине.

Правильный выбор юбки/шрауда относительно зазора коронки поддерживает зону давления вокруг коронки. По ее пути вниз по скважине необходимо дополнительное давление воздуха, чтобы преодолеть высокое противодавление воды. Кроме того, сухая коронка бурит быстрее.

Необходимо помнить, что при оценке периода минерализованной структуры информация из керна является наиважнейшей. Керн помогает геологу рассчитать стоимость извлечения минерала из руды. Для получения всего нескольких граммов ценного минерала требуется вынуть огромные объемы породы. Керн – поставщик геотехнических данных. Информация об устойчивости крутизны залегания может быть наиважнейшей.

Геологические условия также важны: пробы будут сомнительны, если часть образцов из зон трещиноватости останется в скважине. В таких условиях колонковое бурение – единственная альтернатива.

Не стоит забывать и про воздействие на окружающую среду. Станки бурения с RC тяжелые, монтируются на грузовиках или гусеничных рамах, что говорит в пользу станков колонкового бурения. Последние легче и адаптируемы к сложным условиям, и для полетов в удаленные и экологически уязвимые зоны.

В районах с холодным климатом и вечной мерзлотой бурение с RC имеет ограничения. Незамерзающее масло для пневмоударников препятствует образованию льда на долоте и забое скважины. Также и другие чисто практические причины определяют выбор метода. Умный, сбалансированный выбор между двумя методами является ключом к достижению оптимальных результатов.