В материалах по WR500RC-CS3 система трехкомпонентного отбора проб CS3 описывается как объединяющая циклонное разделение, репрезентативное разделение проб и сбор образцов в одном устройстве: буровой шлам, возвращаемый на поверхность по внутренней трубе двухстенной RC-штанги, поступает непосредственно в циклонную систему для газотвердого разделения, а затем на этапы разделения проб и упаковки в мешки. Это описание решает проблему стыковки процессов — сокращаются повторные операции при перемещении образцов на поверхности и ручном разделении проб. Однако оно не заменяет и не может заменить другое: действительно ли тот мешок образца, который отправляется в лабораторию, представляет именно тот интервал глубин, который на нем указан.
Эффективность процесса и представительность образцов — это два объекта, которые можно оценивать отдельно. Первый показывает, насколько сократилось количество операций, второй — установлена ли корреляция между образцом и глубиной. В данной статье на основе уже представленных в материалах данных объясняется, какие этапы охватывает трехкомпонентная система и какие вопросы управления образцами по-прежнему должны контролироваться на месте отдельно.
Какие именно операции фактически берет на себя трехкомпонентная система
Судя по описанию в материалах, CS3 берет на себя непрерывный механический процесс: буровой шлам вместе с воздушным потоком поднимается по внутренней трубе двухстенной штанги — поступает в циклонную систему для газотвердого разделения — через механизм разделения проб формируется образец, пригодный для отправки на анализ — упаковывается в мешок для сбора. Эти четыре этапа изначально были рассредоточены между циклоном, столом разделения проб и зоной складирования образцов и требовали ручной пересыпки, вторичного разделения и многократной перевалки.
После интеграции бурение, разделение проб и упаковка в мешки могут выполняться непрерывно. Для геологоразведочной партии, которой приходится обрабатывать большое количество образцов за день, повышение эффективности полевой организации достигается за счет сокращения этапов, а не за счет того, что сами образцы становятся более представительными. Эти два момента часто путают.
Независимость канала возврата шлама снижает вероятность смешивания проб, но не означает автоматическую пригодность образцов
Бурение с обратной циркуляцией relies on the double-wall drill pipe to establish an independent return channel; the cuttings mainly return through the interior of the drill pipe rather than rising along the annulus outside the drill pipe. В материалах это формулируется как «способствует снижению вероятности взаимного смешивания шлама с разных глубин» — обратите внимание, формулировка именно «снижение вероятности», а не «устранение смешивания».
Конечная представительность образцов по-прежнему зависит от очистки скважины, наращивания штанг, стабильности возврата шлама и управления отбором проб на месте. Иными словами, возврат по внутренней трубе меняет путь движения материала вверх, но то, соответствует ли образец глубине, зависит от стабильности самого процесса бурения.
Несколько ситуаций, которые нарушают соответствие глубине
- Наращивание штанг и возобновление бурения после остановки: в материалах прямо указано, что последующие переходные пробы следует обрабатывать в соответствии с полевыми процедурами отбора проб, чтобы остатки шлама из предыдущего интервала не попали в образец следующей глубины.
- Разломные зоны дробления, брекчии и трещиноватые породы: обломки со стенок скважины могут кратковременно задерживаться в стволе, а затем возвращаться концентрированно, что влияет на соответствие образца и глубины. В материалах рекомендуется контролировать скорость проходки, поддерживать стабильную подачу воздуха и увеличивать объем полевых записей на аномальных интервалах, при необходимости отдельно отмечая качество образцов.
- Колебания объема возврата шлама: геологи должны постоянно наблюдать за объемом возврата, размером частиц, цветом, влажностью и признаками перекрестного загрязнения, а не только подтверждать количество мешков при упаковке.
Все эти ситуации находятся вне механических функций системы CS3. Чем выше степень интеграции системы, тем важнее четко закрепить ответственность за мониторинг за конкретными должностями, иначе легко возникает предположение по умолчанию: «процесс уже интегрирован, значит, с образцами все в порядке».
Что писать на мешке с образцом — в материалах уже приведен перечень
Требования к маркировке образцов в материалах конкретны: на каждом мешке с образцом должны быть указаны номер скважины, начальная и конечная глубина, дата и номер образца; полевые записи должны соответствовать мешкам с образцами один к одному. Для рудных проб, требующих лабораторного анализа, следует также предусматривать повторные, холостые и стандартные образцы в соответствии с требованиями проекта по контролю качества.
Трехкомпонентная система повышает эффективность разделения проб, но маркировка и нумерация по-прежнему выполняются человеком. Как только нумерация сбивается, даже самый эффективный процесс отбора проб не позволит восстановить данные при последующей прослеживаемости.
Еще одна переменная помимо представительности: пригодность образца для отправки на анализ
В материалах также отмечается, что для проектов водозаборных скважин не обязательно задействовать полную трехкомпонентную систему отбора проб; способ бурения и комплектация должны выбираться исходя из цели завершения скважины. Это подсказывает угол зрения для оценки: интегрированный отбор проб предназначен для непрерывного отбора проб бурового шлама с разбивкой по глубинам. Если цель проекта — не образцы, а завершение скважины, использование этой системы, наоборот, добавит ненужные полевые операции.
Кроме того, верхние рыхлые покровные отложения не всегда подходят для прямого пневматического бурения RC. В материалах указано, что данная модель также поддерживает вращательное бурение с промывкой; можно сначала стабилизировать верхний интервал скважины промывкой и обсадной трубой, а после входа в скальные породы переключиться на обратную циркуляцию или технологию DTH. Само это переключение операций также создает переходные пробы, которые необходимо включать в управление отбором проб.
Вопросы, которые необходимо уточнить у поставщика
- Пропорция, диапазон регулировки и обоснование однородности каждого отбора механизма разделения проб CS3;
- Способ очистки системы при наращивании штанг и после остановки бурения, а также рекомендации по обработке переходных проб;
- Предоставляются ли вместе с системой стандартные шаблоны мешков для образцов, способа нумерации и полевых журналов;
- Как система отбора проб взаимодействует при переключении между интервалом бурения с промывкой и интервалом RC;
- Перечень регламентных работ по ежедневной очистке и предотвращению перекрестного загрязнения для всей системы.
Вышеизложенное ограничено опубликованными на данном сайте материалами по WR500RC-CS3 и системе CS3; по не затронутым вопросам предположения не делаются.