Разведочное алмазное бурение - Exploration diamond drilling

Буровая установка для алмазного бурения и бурения с обратной циркуляцией.

Разведочное алмазное бурение используется в горнодобывающей промышленности для исследования содержания известных руда месторождения и потенциальные участки. Вынимая из рудного тела керн горной породы малого диаметра, геологи может проанализировать ядро химический анализ и проводить петрологический, структурный, и минералогический исследования скалы.

История

Алмазные коронки

Родольф Лешо часто упоминается как изобретатель первой корончатой ​​коронки в 1863 году.^[1] Рано алмаз Бурение открыло много новых областей для добычи полезных ископаемых и было связано с бумом разведки полезных ископаемых в удаленных местах. До изобретения портативного алмазного бура поиск полезных ископаемых ограничивался поиском обнажений на поверхности и копанием вручную. В конце 1970-х годов General Electric первой применила технологию компактов из поликристаллических алмазов (PDC) в качестве замены природных алмазов в буровых долотах.^[2]

Алмазное бурение

Иллюстрация с изображением бурового керна

Разведочное алмазное бурение отличается от другого геологического бурения (см. Буровая установка ) в том, что твердый стержень извлекается из глубины для исследования на поверхности. Ключевая технология алмазное сверло это само алмазное сверло. Он состоит из промышленных алмазов, вставленных в мягкую металлическую матрицу. Как показано на рисунке, алмазы разбросаны по матрице, и действие зависит от медленного износа матрицы во время процесса сверления, чтобы обнажить больше алмазов. Долото устанавливается на колонковый ствол, который прикреплен к бурильной штанге, которая соединена с роторная дрель. Вода нагнетается в бурильную трубу для вымывания шлама, образующегося при работе долота, а также для уменьшения тепла, выделяемого из-за трения, которое вызывает меньший износ долота. Настоящая алмазная коронка - это сложное дело, обычно предназначенное для определенного типа породы, с множеством каналов для промывки.^[3]

Дрель использует алмаз инкрустированный сверло (на фото справа), чтобы просверлить скалу. Сверло производит «керн», который фотографируется и раскалывается в продольном направлении. Половина разделенного сердечника испытанный а другая половина постоянно хранится для будущего использования и повторного анализа при необходимости. Хотя сердечник большего диаметра является наиболее предпочтительным, он является наиболее дорогим. Наиболее распространенные диаметры сердечника - NQ и CHD 76.

Извлечение керна

Извлечение керна с помощью тройной трубки

Простое продвижение сверла путем вращения (и промывки) приводит к извлечению керна внутри ствола, как показано. Однако на глубине примерно 300 м должен быть способ извлечь ядро ​​и вывести его на поверхность. Постоянно извлекать всю тяжелую бурильную трубу нецелесообразно, поэтому были разработаны методы вытягивания керна внутри ствола. Если бы порода всегда была твердым гранитом, а керн всегда ломался бы у бурового долота, то было бы просто остановить бурение, опустить на проволоку простое захватное устройство и подтянуть керн. К сожалению, для многих приложений требуется ненарушенный керн в трещиноватой породе, что требует сложных проводных устройств.

На фотографии показано извлечение сердечника с использованием трехтрубной системы проводки, способной извлекать сердечник в наихудших условиях.^[4] Это очень важно при исследовании зон разломов, таких как Сан-Андреас разлом.

Размеры трубки

Обычно используются трубы пяти основных размеров "проводной линии". Из труб большего диаметра образуются керны породы большего диаметра, и для их забивки требуется больше мощности. Выбор размера трубы - это компромисс между желаемым диаметром керна породы и глубиной, которую можно пробурить с помощью конкретного двигателя буровой установки.

Стандартные размеры битов для проводов "Q"

Буровые стержни

Примечания

внешняя ссылка

• Методы разведочного бурения