Способ определения содержанияполезного ископаемого b массиве

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ 1 ц 8 О 6855(22) Заявлено 28 Р 379 (21) 2744005/18-25с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 2 302,81,Бюллетень Мо 7Дату опубликования описания 2 302 В 1 Е 21 В 49/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(71) Заявите 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СО ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГ ЖАНИЯМАССИВ 2 У Изобретение относится к эксплуа- тационному бурению и может быть использовано для определения геологического строения разрезов и участков на стадии эксплуатационной разведки: месторождения.Известен способ разведки полезных ископаемых с поинтервальным отбором проб шламового материала, выносимого из скважины.при бурении, в котором после каждого углубления забоя на определенную величину подачу бурового ,ставапрекращают, производят полную очистку скважины от шлама и улавливают его на поверхности. В этом случае повышается производительность и снижается себестоимость бурения, по сравнению с керновым опробованием 11 .Однако данные о содержании полезного ископаемого получают только после анализа пробы, в виде усредненной величины на выбранном интервале,Известен также способ изучения геологических разрезов, включающий одновременное проведение отбора проб бурового шлама и механического каро- . тажа по глубине скважины. При соблюдении постоянных режимов бурения характер графиков скорости бурения, получаемых после обработки данных каповышение опеостоверной инполеэного иско ротажа, позволяет оценить структургорных пород и установить контактыстратиграфических горизонтов. По результатам совместного анализа проббурового шлама и скорости буренияопределяют содержание полезного ископаемого и осуществляют привязкуданных по глубине скважины 21 .Однако получение оперативных дан 10 ных о содержании полезного ископаемого в массиве не представляется возможным, из-за необходимости проведения анализа шламовых.проб и первичнойобработки данных регистрации скорос 15 ти бурения, а скорость бурения поглубине может быть использована в качестве критерия оценки структуры только для .однородных горных пород и соблюдении постоянного режима бурения,20 что невозможно для пород различнойкрепости.,Цель иэобретения -ративности получения дформации о содержании25 паемого в массиве.Поставленная цель достигается тем,что в процессе эксплуатационного бурения последовательно на каждом участке скважины измеряют удельную энергию30 разрушения, устанавливают эависимосформула изобретения 60 Способ определения содержания полезного ископаемого в массиве, включающий предварительную геологическую разведку месторождения, бурение эксплуатационных скважин, поинтервальный отбор в них и анализ .проб бурового ти содержания полезного ископаемогоот крепости пород и удельной энергииразрушения от крепости пород, по полученным зависимостям определяют со.держание полезного ископаемого научастках скважин, регистрируют его распределение в функции глубины скважины, По результатам совместной,обработки данных поинтервального отбора пробшлама и распределения содержания поучасткам скважин определяют содержание полезного ископаемого в массиве,При этом достоверность получаемых данных повышается за счет выбора в качестве измеряемого параметра энергоемкости бурения, увеличения количест "ва измерений в массиве горных породи повышения точности привязки их кразрезу.Энергия, затрачиваемая на бурениеединицы объема горной породы, является наиболее объективной и предста" 20вительной характеристикой прочностных свойств пород массива. Она состоит из энергии вращения; давления ипродувки скважин, затрачиваемой двигателем вращателя бурового става,массы насоса гидросистемы и компрессора, соответственно. Система продувки при достаточном количестве воздуха практически не влияет на энергоемкость процесса бурения, при этомнапряжение на двигателе вращателяостается постоянным.Величину участков выбирают исходя из условий задания точности регистрации измерений по длине скважины, например, равной допустимой абсолютной ошибке измерений,В процессе бурения каждого участка скважины интегрируют по времениудельную энергию вращения буровогостава. В момент окончания бурения 40участка ее суммируют с энергией перемещения бурового става, сумму энергий измеряют и регистрируют на ди. аграмме. Протягивание диаграммы осуществляют пропорционально подаче бурового става. В этом случае каждомуучастку скважины на диаграмме соответствует его удельная энергоемкостьбурения.ПРедварительная разведка с отбором 0керновых проб обеспечивает достоверные данные в скважинах о содержаниии залегании полезного ископаемого,структуре, физико-механических и технологических свойств вмещающих горныхпород. Для конкретного типа буровыхстанков и горных пород месторождениястроят тарировочную зависимость удельной энергоемкости бурения Е от кре-пости й вмещающих горных пород.Исходные данные для нее получаютпо записям энергоемкости бурения поглубине в пределах с известной крепоСтью, например, рядом со скважинамипредварительной разведки, в которыхизучены свойства пород по керну. На фиг. 1 и 2 представлен схематичный вид тарировочной зависимости удельной энергоемкости бурения Е от крепости Е вмещающих горных пород.Информацию предварительной разведки о геологическом строении и составе буримых пород обрабатывают методааи математической статистики и по результатам обработки строят экспериментальную зависимость содержания полезного ископаемого и от крепости Й вмещающих пород (фиг, 26).Для упрощения вычислений содержания на каждом участке скважины шкалу энергоемкости на регистрирующем устройстве, градуируют дополнительно в единицах содержания полезного иокопаемого.Таким образом, при бурении каждого участка скважин по энергоемкости бурения Е и дополнительной шкале регистрирующего устройства (фиг, 1) оперативно оценивают содержание и полезного ископаемого по глубине скважины Н. По записям энергоемкости бурЕ- ния и процентного содержания полезного ископаемого осуществляют привязку показаний по глубине, определяют структуру горных пород, устанавливают контакты стратиграфических горизонтов и строят разрезы пород. Систематизируют данные получаемых разрезов и судят о содержании и пространственном расположении полезного ископаемого в толще вмещающих горных пород.Получаемые результаты лабораторной обработки шламовых проб дают среднюю величину,содержания иср полезного ископаемого на интервале опробования, а результаты обработки диаграмм позволяют оценить распределение величин содержания по участкам на каждом интервале опробования. По результатам совместной обработки анализов проб и данных распределения содержания по участкам интервала определяют содержание полезного ископаемого на каждом интервале, а затем и в массиве горных пород.Эффективность предлагаемого способа заключается в том, что данные о содержании полезного ископаемого позволяют выбирать параметры буровых работ, расчитывать удельный расход и конструкцию заряда в скважине, оптимальные для достижения минимума смещения границ полезного ископаемого, что позволяет снизить потери и разубоживание при его выемке.В 06855 й лщ 1,0 м ь ае аз йв р 1/ 0,8 Составитель Э. ВолконскийРеда ктор В, Еремеев а Техред Н, Келушак Корректор М,Вигу Тираж 68 рственного зобретенйй Ж, Рауш аказ 204/50 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, Подписикомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 шлама, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения оперативностиполучения достоверной информации, впроцессе эксплуатационного буренияпоследовательно на каждом участке .скважины измеряют удельную энергиюразрушения, устанавливают зависимости содержания полезного ископаемогоот крепости пород и удельной энергииразрушения от крепости пород,пополученным зависимостям определяютсодержание полезного ископаемого научастках скважины, регистрируют его распределение в функции глубины скважины. По результатам совместной обработки данных поинтервального отбора проб шлама и распределения содержания по участкам скважин определяют з содержание полезного ископаемого вмассиве.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеВслокитеиков К.А. и др . Технология отбора шлама при бурениискважин. М., Недра, 1973, с.23-24.2, Там же, с. 13-141 (прототип) .