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
РазмерОтверстие (снаружи)
диаметр, мм		Ядро (внутри)
диаметр, мм
AQ4827
BQ6036.5
NQ75.747.6
HQ9663.5
HQ39661.1
PQ122.685
PQ3122.683
CHD 7675.743.5
CHD 101101.363.5
CHD 134134.085.0

Примечания

  1. ^ http://www.petroleumhistory.org/OilHistory/pages/Diamond/inventor.html
  2. ^ http://pdc-guru.com/uploads/2/8/7/9/2879895/daw_d-scott_history-and-impact-of-synthetic-diamond-cutters-in-og.pdf
  3. ^ де ла Вернь, Джек (2003). Справочник горняков хард-рока. Темпе /North Bay: McIntosh Engineering. С. 4–12. ISBN  0-9687006-1-6.
  4. ^ «Проволочная линия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2015-08-13.

внешняя ссылка