Введение к работе
Актуальность темы. В южной части Монголии, в Гобийском регионе (это половина территории Монголии), в условиях практически полного отсутствия поверхностного стока и незначительной величины атмосферных осадков основным источником водоснабжения городов, поселков и сельскохозяйственных угодий являются подземные воды. Распространение водоносных горизонтов приурочено к песчаным отложениям различного геологического генезиса и возраста. Эти горизонты являются рыхлыми, неустойчивыми отложениями, что значительно затрудняет их качественное вскрытие и дальнейшее освоение в процессе эксплуатации гидрогеологических скважин.
Существующие методики бурения скважин и вкрытия водоносных горизонтов не позволяют получить максимально возможный эффект освоения подземных вод, что в значительной мере увеличивает объем капитальных затрат и сокращает срок службы водозаборных скважин.
В этой связи поиск резервов, повышающих эффективность освоения водоносных горизонтов, в условиях интенсивного развития народного хозяйства Монголии и увеличения потребностей потребления воды хорошего качества является весьма актуальньш. Это определило данную тему и позволило сформулировать цель данной работы.
Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение эффективности эксплуатации подземных вод Гобийских районов Монголии на основе научно-обоснованной методики бурения скважин и вскрытия водоносных горизонтов.
Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
-
Анализ гидрогеологических условий пространственного, глубинного и генезисного распространения водоносных горизонтов южной части Монголии.
-
Анализ и научное обоснование существующей технологии бурения и вскрытия водоносных горизонтов, оценка их эффективности.
-
Исследование закономерностей изменения свойств твердогипа-новых растворов и их влияния на эффективность вскрытия водоносных горизонтов.
-
Разработка технологических схем бурения и вскрытия водо-
носных горизонтов с использованием твердогипановых растворов.
5. Разработка рекомендаций по промышленному освоению подземных вод южных регионов Монголии.
Методика исследований.
Поставленные задачи решались путем анализа фондовых и литературных источников, производственно-геологических данных по бурению гидрогеологических скважин в южной части Монголии и РФ.
Корректность и достоверность основных теоретических положений, возможность практической реализации рекомендаций проверялись постановкой опытно-экспериментальных буровых работ в полевых условиях.
Для реализации задач исследований влияния добавок твердого гипана на свойства раствора была принята методика, включающая в себя комплекс лабораторных, стендовых и полевых работ.
Обработка результатов исследований проводилась современными методами математической статистики с использованием персональных ЭВМ.
Научная новизна работы заключается в том, что автором впервые:
обоснована возможность надежного источника водоснабжения гобийских районов Монголии путем бурения скважин в глубоких горизонтах водовмещающих трещиноватых пород;
обоснованы необходимые геолого-литологические особенности водовмещайщих горизонтов для оборудования малодебитных водозаборных скважин;
разработан оперативный метод оценки водообильности продуктивного горизонта по комплексу геолого-литологических, гидрогеологических и технологических признаков вмещающих горных пород;
установлены и исследованы основные закономерности изменения свойств растворов за счет добавок твердого гипана;
разработаны, исследованы и опробированы рецептуры малоглинистых растворов, обработанных твердым гипаном - малоглинистые твердогипановые растворы (МТГР), приготовленные на основе местных глин месторождения Хар-Тойром;
предложена методика оценки и выбора свойств МТГР для вскрытия водоносных горизонтов, представленных горными породами с различными морфологическими особенностями;
- предложены и обоснованы критерии оценки геолого-литологи-
ческих особенностей вмещающих горизонтов для оборудования мало-
дебитных скважин;
- разработан состав промывочной жидкости для бурения в усло
виях Гоби в который входит глина месторождения Хар—Тойром.
Достоверность научных положений и выводов, изложенных в диссертации обоснована теоретически и подтверждена достаточным объемом экспериментальных и производственных исследований.
Практическая ценность.
В результате теоретических и экспериментальных исследований установлено:
перспективные и более водообильные горизонты залегают на глубине 200-300 м, что на 50-150 м глубже, ранее пробуренных скважин;
местные глины месторождения Хар-Тойром являются технологически кондиционными для приготовления глинистого раствора при минимальных расходах химических реагентов и рекомендованы для применения практически на всей территории республики;
обоснована возможность и проанализированы перспективы надежного источника водоснабжения гобийских районов Монголии за счет оборудования скважин на глубокие водовмещающие горизонты, представленные трещиноватыми горными породами;
подтверждено, что вращательный способ бурения гидрогеологических скважин в рыхлых отложениях с прямой промывкой разработанными нами глинистым раствором на основе глин месторождения Хар-Тойром, позволил повысить качество гидрогеологических исследований, увеличить производительность буровых работ;
в результате компьютерной обработки данных по 306 гидрогеологическим скважинам разработан пакет базовых данных рекомендованных для использования в производственных организациях с аналогичными технологическими, геолого-гидрогеологическими и природными условиями Монголии.
годовая экономическая эффективность от внедрения рациональной организации работ, только в институте водных проблем составила 95700 тугриков.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы доложены и получили одобрение на ежегодных (1991-94 гг) научных конференциях преподавателей и аспирантов Московской государственной геологоразведочной академии, на производственно-технических советах Института водных проблем Монголии (I989-I99I гг), на научной конференции г. Нижний Новгород в 1993 г. и на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников Монгольского технического университета в 1992-1994 гг, на заседании кафедры разведочного бурения Московской государственной геологоразведочной академии.
Публикации по теме диссертационной работы опубликовано пять статей.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений, содержит 143 страниц машинописного текста, 21 рисунок, 41 таблицу, список использованной литературы из НО наименований.