Документация, необходимая для выполнения буровых работ.

В основе разработки всех документов находятся проект работ на конкретном объекте на определенную стадию и план геологоразведочных работ (масштаба 1: 2000 – 1: 10000 при поисках, оценке и разведке) с указанием проектных скважин, их глубины, последовательности бурения. На их основе разрабатываются:

1. Календарный план-график буровых работ на объекте.

2. План строительства буровых площадок, дорог, временных ЛЭП и др.

3. Планы материально-технического обеспечения, транспортного, геофизического и другого обслуживания.

4. График планово-предупредительных ремонтов оборудования.

5. Геолого-технические наряды на бурение скважин.

6. Акты о заложении и ликвидации скважин.

7. Наряд-задания буровым бригадам на месяц или на определенный объем работ.

8. Ежесуточную сводку и ежемесячный акт о выполненных объемах работ.

Кроме того на буровой ведется буровой журнал в котором в течение смены машинист буровой установки делает записи о времени начала и окончания каждой операции, режимных параметрах бурения, категориях пород и количестве пробуренных метров скважины, приеме-передаче смены, указывает состояние бурового снаряда и оборудования. На буровой должны быть журналы: инструктажа по технике безопасности (ТБ), замечаний по ТБ, осмотра оборудования, лимитно-заборная книжка в которой учитываются полученные и израсходованные материалы. В библиотечке бурового мастера необходимо иметь: Единые правила ТБ на буровых работах, сборники единых или местных норм времени, инструкции по уходу за оборудованием, таблицу классификации пород по буримости, типовой проект организации труда буровой бригады на данном типе буровой установки, инструкцию по предупреждению и ликвидации аварий. На буровой должны быть комплект противопожарного инструмента и аптечка.

В организации буровых работ выделяют несколько этапов: подготовительный, организационный, производственный и ликвидационный.

Подготовительный этап. На этом этапе после утверждения проекта разрабатывается геолого-техническая и технико-экономическая документация: календарные графики буровых, строительно-монтажных работ, геолого-технические наряды, наряд-задания и др., производятся расчет и подбор необходимого оборудования и инструмента, укомплектовывают персоналом буровые бригады. Согласовывают и получают разрешения на пользование земельными участками под буровые площадки и лесом на объекте работ. Выбранная буровая установка должна соответствовать условиям работ и обеспечить высокое качество и минимальные затраты на бурение 1 метра скважины.

Организационный этап. Этот этап начинается с доставки буровой установки на объект и заканчивается забуриванием первой скважины. На этом этапе сооружают подъездные пути, площадки для бурения, инженерные коммуникации (линии связи, ЛЭП и др.). Место заложения каждой скважины с геологического плана геодезист выносит и закрепляет репером на местности. Подготовка площадок и дорог производятся с учетом требований по охране окружающей среды и согласуются с землепользователем. Основные из них: соблюдение стандартов при сооружении площадок, снятие, складирование и по окончании работ возвращение на место почвенно-растительного слоя, предотвращение загрязнения почвы и рек нефтепродуктами, химическими реагентами, содержащимися в промывочной жидкости, организация замкнутой системы многократного использования промывочной жидкости. Выполняется транспортировка буровых установок и их монтаж на подготовленных площадках, доставка на место работы буровых труб, инструментов, материалов. Завершается организационный этап проведением собранием коллектива буровой партии, в котором участвуют руководители работ, буровые мастера, рабочие, геолог, экономист. Цель собрания познакомить коллектив с задачами, объемами и сроками работ, основными документами (календарным графиком, геолого-техническими нарядами, наряд-заданиями, расценками и др.), режимом труда и отдыха, бытовыми условиями, системами оплаты труда и премирования.

Производственный этап. Этот этап включает работы на объекте, непосредственно связанные с проходкой скважин, демонтажем, перевозкой на новую точку и монтажем оборудования. После окончания бурения и промывки скважины геофизики выполняют геофизические исследования скважины (ГИС) с помощью специальной каротажной станции. Продолжается сооружение временных дорог, планировка и устройство площадок под буровые. Главная задача организации собственно бурения заключается в максимально возможном увеличении скорости бурения, сокращении срока выполнения работ при условии получения качественной информации и минимальных затратах трудовых, материальных и денежных ресурсов (снижении себестоимости бурения). Этому способствует бурение на рациональных режимных параметрах (частоте вращения бурового снаряда, давлении на забой), выбор наиболее эффективного породоразрушающего инструмента (буровых коронок) и его рациональная отработка, правильная эксплуатация оборудования, контроль за расходом и качеством промывочной жидкости. Определение рациональных режимных параметров осуществляется на основе анализа таких показателей как механическая скорость, длина рейса и себестоимость бурения 1 метра скважины. Исходные данные для анализа берут из первичной документации по ранее пробуренным скважинам. Более современным является использование контрольно-измерительных приборов, компьютеров для оптимизации процесса бурения. Для определения рационального сочетания режимных параметров на новых объектах организуют экспериментальное бурение. Правильная эксплуатация технологического инструмента и соблюдение режимов бурения обеспечит безаварийную работу. Прежде всего это постоянный контроль за износом инструмента, главным образом бурильных труб. Необходимо периодически контролировать диаметр труб и в случае большого износа трубы необходимо снимать ее с эксплуатации. В случае если произошла авария в процессе бурения (оборвалась колонна, прихватило коронку и др.) необходимо составить акт, в котором указываются причины аварии, разработать план по ликвидации аварии с указанием требуемых материально-технических средств. Очень важна организация качественной промывки скважин, выбор соответствующих условиям эффективных типов очистных агентов и их параметров (эмульсий, поверхностно-активных веществ, добавок), которые позволяют снизить вибрацию, трение буровой колонны о стенки скважины, обеспечит нормальный температурный режим работы буровой коронки, что приводит к увеличению скорости бурения, снижению расхода воды и, в целом, к повышению эффективности буровых работ. Организация промывки включает: приготовление промывочной жидкости, контроль за ее качеством, сооружение циркуляционной системы, очистку от шлама. Затраты на промывку в сложных условиях могут достигать 20% от себестоимости 1 метра бурения. Приготовление промывочной жидкости может быть организовано непосредственно на буровой или при больших объемах работ централизовано на базе экспедиции. В этом случае организуется специальная глинистая станция с несколькими глиномешалками и перекачивающими насосами. Постоянный контроль обеспечивает качество приготавливаемого промывочного раствора. Доставка промывочной жидкости до скважин производится автоцистернами. Выбранный вариант надо обосновать технико-экономическим расчетом. Монтаж, демонтаж и перевозка буровой установки осуществляют разными способами в зависимости от типа установки, рельефа местности, наличия дорог. Применяют самоходные буровые установки, смонтированные на шасси автомобиля или трактора; передвижные буровые установки, смонтированные на санях единым блоком и перевозимые трактором; в случае горного рельефа и необходимости бурения глубоких скважин (1000-2000 м) транспортировку осуществляют с частичной или полной разборкой вышки, бурового здания на отдельные более мелкие блоки. В связи с этим затраты времени по нормам варьируют от нескольких часов до нескольких суток. При работе в зимних условиях предусматриваются дополнительные затраты труда и топлива для обогревания бурового здания (т. н. зимнее удорожание). Повышение эффективности буровых работ связано прежде всего с соблюдением технологических режимов бурения, повышением квалификации и трудовой дисциплины буровой бригады, снижения или полного исключения непроизводительных затрат времени на простои, ликвидации аварий, неплановый ремонт оборудования, т. е. совершенствованием организации производства.

Параллельно с процессом бурения скважин геолог документирует полученный керн, размечает интервалы для отбора проб, ведет журнал документации и составляет паспорт скважины, где указывает состав и мощность пород, номера проб и содержания полезных и вредных компонентов. В процессе бурения скважины выполняются также специальные работы и исследования (геофизические, гидрогеологические, инженерно-геологические).

Ликвидационный этап. После окончания работ на объекте необходимо извлечь обсадные трубы, выполнить ликвидационный тампонаж скважин глиной для предотвращения загрязнения подземных водоносных горизонтов, при необходимости зацементировать устье скважины и установить специальный репер с ее номером. Восстановить ранее снятый почвенно-растительный слой, ликвидировать временные сооружения (выгребные ямы, туалеты), отходы производства (буровой шлам, промывочные растворы и др.) Оборудование, инструменты, инвентарь и оставшиеся материалы перевезти на новый объект или на склад экспедиции.

14) Организация гидрогеологических и инженерно-геологических работ.

Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования направлены на решение многообразных задач, в частности:

- гидрогеологические и инженерно-геологические съемки территории;

- изучение гидрогеологических и инженерно-геологических условий будущей эксплуатации месторождений;

- поиски и разведку месторождений подземных вод для водоснабжения населения и промышленных предприятий;

- изучение инженерно-геологических условий для строительства промышленных и гражданских объектов.

Организационно региональные гидрогеологические исследования, гидрогеологические съемки и другие работы, включенные в государственный заказ и финансируемые из федерального бюджета, выполняются государственными геологическими предприятиями (ФГУП). Для проведения инженерно-геологических исследований, как правило, выполняемых по договорам с горнодобывающими, строительными и другими организациями, создаются специальные инженерно-геологические отряды в составе частных организаций инженерно-изыскательского профиля. Организация специальных гидрогеологических и инженерно-геологических съемок существенно не отличается от организации полевых и камеральных работ при геологических съемках соответствующего масштаба. Традиционный набор работ дополняется отбором гидрогеохимических проб воды и газов из поверхностных водоемов, родников, колодцев, скважин и горных выработок. Проводится необходимый объем опытных работ, ведутся гидрогеологические наблюдения в картировочных скважинах. В результате составляются гидрогеологические, геоморфологические карты, карты химизма подземных вод и другие специальные карты распространения карстовых, просадочных и оползневых явлений. Поиски и разведка месторождений подземных вод, как и поисково-разведочные работы на твердые полезные ископаемые, организуются последовательно, по стадиям. Результатом поисков и разведки месторождений подземных вод является подсчет эксплуатационных запасов воды, определение качества воды, содержания химических элементов и вредных примесей. Для месторождений пресных род — разработка схемы водозабора, где указываются средние и минимально допустимые дебиты эксплуатационных скважин, их глубины и конструкции, способы и средства фильтрации воды и водоподъема, срок эксплуатации водозабора. Основные методы поисков и разведки подземных вод аналогичны методам изучения гидрогеологических условий месторождений твердых полезных ископаемых, применяемым с целью определения общей обводненности месторождений и прогноза величины водопритока в горные выработки. Для решения этих задач бурятся гидрогеологические скважины, в которых проводятся опытные наблюдения за гидродинамикой подземных вод. Основные виды детальных исследований водоносных горизонтов — пробные, опытные и опытно-эксплуатационные откачки, кроме того применяют нагнетания и наливы воды в скважины и шурфы, опытные выпуски воды из самоизливающихся скважин. В организационном плане откачки включают три последовательных этапа работ: подготовку опыта (монтаж аппаратуры, приборов, насосов, устройство водоотводов, опробование установок); проведение опыта (испытание с регистрацией наблюдения) и ликвидацию (демонтаж аппаратуры, приборов, насосов, труб). Опытные работы выполняются специализированной или буровой бригадой.

При пробных откачках предварительно оцениваются качество воды и фильтрационные свойства горизонта. Опытные откачки служат для наблюдений за изменением параметров изучаемой водоносной структуры; в задачу опытно-эксплуатационных откачек входит подсчет запасов подземных вод и других параметров будущего водозабора. Опытные откачки подразделяются на одиночные и кустовые. Куст включает центральную скважину, из которой производится откачка и наблюдательные скважины, фиксирующие изменения параметров водоносного горизонта.

Схема откачки зависит от геолого-гидрогеологических условий изучаемого месторождения или типа водозабора. Она включает данные о конструкциях и расположении скважин, местах установки фильтров, набора оборудования для откачки (насосы, эрлифты, фильтры, трубы и т. п.). Откачки имеют довольно большую продолжительность. Так, в зависимости от характера пород водоносного горизонта и их коэффициента фильтрации, продолжительность пробной откачки колеблется от 1—2 суток в скальных породах на одно понижение уровня до 5—7 суток в песках, а опытной групповой — от 7 (скальные породы, галечник) до 20 суток (мелкозернистые пески). Процесс откачки должен быть непрерывным. Это обусловливает повышенную надежность основного технологического (насоса, компрессора), вспомогательного и энергетического оборудования и требует наличия резервных агрегатов на месте работ в состоянии полной готовности.

Для изучения режима подземных вод проводятся стационарные гидрогеологические наблюдения, заключающиеся в систематическом изучении гидрогеологических условий района и влияния на них природных факторов, что позволяет обеспечивать рациональные режимы эксплуатации и охраны подземных вод. Сами режимные наблюдения проводятся техником-наблюдателем при обширной сети точек наблюдения (буровых скважин, колодцев). Состав и продолжительность наблюдений определяются проектом. и обычно включают замер уровня воды в скважине, определение температуры воды, отбор проб для химического и бактериологического анализов. Полевые записи режимных гидрогеологических наблюдений ведутся в специальных журналах. По результатам работ наблюдателем составляются графики колебания уровней и температуры воды в скважинах, дебита источников и др.

Для обоснования возможностей строительства различных объектов проводятся инженерно-геологические исследования. Основанием для начала инженерно-геологических работ служит техническое задание, которое выдает заказчик. В задании содержатся краткие сведения о проектируемом объекте, границы участка строительства, данные о назначении зданий и сооружений, видах и величинах нагрузки на фундаменты, составе и сроках предоставления материалов изысканий. На базе технического задания разрабатываются проект (программа) и смета изысканий. Инженерно-геологические исследования для обоснования возможности проектирования гидротехнических сооружений, объектов дорожного, промышленного и гражданского строительства выполняются по стадиям:

1. Технико-экономическое обоснование;

2. Технический проект;

3. Рабочий проект.

На первой стадии ведут поиск участков строительства на основе изучения и анализа литературных и фондовых материалов по району работ. На стадии технического проекта обосновывается выбор участка строительства по результатам небольшого объема проходки геологоразведочных выработок (скважин, шурфов), исследования физико-механических свойств грунтов, выполнения опытных работ. На стадии рабочего проекта на выбранном участке выполняется полный комплекс инженерно-геологических исследований в контурах будущих сооружений, включающий: изучение геологического разреза грунтов, лежащих в основании будущих сооружений, определение физико-механических и фильтрационных свойств грунтов, анализ водного и температурного режимов среды, окружающий фундаменты сооружений. В комплекс важнейших работ при детальных инженерно-геологических изысканиях входят проходка скважин и шурфов, геофизические работы, определение свойств грунтов полевыми и лабораторными методами. В процессе проходки скважин и горных выработок инженер-геолог ведет документацию, исследование, описание и выделение главных инженерно-геологических элементов участка работ, отбор образцов и проб, построение разреза, колонок, геологического плана участка. Большое значение при проведении работ на участке имеют отбор проб грунтов (монолитов) с сохранением в них всех основных физико-механических свойств и проведение опытных работ с испытываемыми грунтами в их естественном залегании для определения прочностных свойств (испытания для определения сопротивления грунтов сжатию и сдвигу, опытные наливы, опытная цементация пород, метод вращательного среза и т.д.). К опытным инженерно-геологическим работам относятся также динамические и статические зондирования грунтов. Статическое зондирование грунтов предполагает подготовку рабочей площадки, установку анкерных свай, монтаж и приведение установки в рабочее положение, вдавливание зонда в грунт, замер и запись результатов испытания, извлечение зонда, демонтаж анкерного устройства, перевод установки в транспортное положение. В зависимости от категории грунтов время работы бригады на одной точке составляет 1-2 часа. В состав бригады входят техник-геолог и 2 рабочих. Динамическое зондирование предполагает использование ударных нагрузок на зонд, для чего устанавливается штанга с зондом и пенетрационный молот, после этого происходит забивка зонда в грунт с фиксацией числа ударов на каждый шаг углубления. Состав бригады примерно тот же, что и при статическом зондировании. При зондировании грунтов 2-3 категории на глубину 10 метров затраты времени бригады на одной точке составляют ориентировочно 3 часа.

Для составления сметы на все виды инженерно-геологических работ применяют Справочник базовых цен на инженерно-геологические и инженерно-экологические изыскания для строительства.