北方城市: 圣彼得堡技术助力“灯塔”钻井地质勘探井

目前，轻型移动式防喷密封器顺利地通过了地下工作的测试。很快就会成为矿工的正式助手。

该设备由"圣彼得堡国立大学水中心"公司的专家开发。它能在阻断水喷和气喷的情况下提供无故障钻井。

2023年11月，一个实验样品在“灯塔”矿场进行了地质勘探引井的首次钻探。当时，该设备作为研究和开发项目的一部分进行了测试。在首次测试之后，改进了设备设计，然后生产了系列样品，目前在“灯塔”矿场表现出优异的结果。

"防喷密封器用于施工期间地质勘探井的无故障钻井。它有助于防止钻井过程中可能出现的水喷和气喷所带来的风险。防喷器会阻断其发生，不允许它们超出地块，从而避免采矿中可能出现的紧急情况。与此同时，钻孔过程不会停止。以前，如果在钻井过程中遇到地下水，需停止工作，放置塞子并在其他地方进行地质勘探。此外，圣彼得堡科学家的发明允许在其开放的情况下监测水流入。这个综合体还会使用水文地质设备，借助仪器测量水压及其流量。根据这些数据，对地下水参数进行建模。"诺尔尼克利技术服务集团负责技术项目实施的项目经理亚历山大·康德拉季耶夫说。

该系列样品目前正在灯塔矿场投入生产。经过测试后，该装置可在公司极地分公司的其他矿山使用。值得补充的是，选择灯塔矿场作为新设备的试验场地并非偶然。该矿场作业区深度较浅，距离含水层最近，这意味着在钻井过程中遇到地下水的可能性风险更高。

防喷密封器是独一无二的，其最初的设计是为了在安装过程中轻松不费力。制造过程中对密度也保留了余地。测试期间产生的标称压力约为40个大气压，计算的压力不超过15-20。井口设备还可在更高的压力下使用，最高可达60个大气压。测试井的深度为85米。这台堪称奇迹的设备的重量约为30公斤，两个人即可安装。值得补充的是，整个灯塔矿场只需一个防喷器就足够了。

"在测试的第一阶段，防喷器表现良好，40个大气压的压力持续了两个多小时，如测试程序所规定的，这让极地分公司管理层确认了其在可能出现水喷的采矿作业中使用的有效性。在灯塔矿场，它首次在水平矿井中进行了测试，将来它将用于钻井垂直上升井。为了测试，特别选择了重大采矿巷道，此地距离塔尔纳赫地下水层非常近，这意味着极高的水喷风险。在第一阶段，钻了一个100米深的井，经测试，水喷没有出现。在第二阶段，我们将试验该装置的系列样品。"负责共青团矿场和灯塔矿场项目实施的诺尔尼克利集团项目组织及建设监督部首席专家亚历山大·尼克萨诺夫解释说。

圣彼得堡国立大学水中心公司的总工程师兼设计师瓦列里·特利法尼切夫表示，该设备的研发始于2023年4月，几乎从零开始。最初的目标是制定安全钻井的规章和技术。但在监测包括进口设备在内的类似设备后，没有发现符合“诺尔尼克利”公司要求的设备。

"苏联时期，全苏勘探研究所也有过类似的发明。这为我们的研发提供了一个思路，考虑到现代现实和设备需求。如果你钻一个没有套管的井，那么当水开始流动时，在这种情况下最危险的事情是井可能被冲掉，这反过来会增加水流量，并可能导致巷道洪水。任务是在水流的情况下保持井口，并防止井直径扩大。在井中固定了一定直径的管道，所有这些都是密封的。这种装置被称为"导体"。其安装的最小深度为五米，前提是岩石稳定且单一。如果岩石松散，那么长度就会增加。"瓦列里·特利法尼切夫说。

除导体之外，仿喷密封器还附接到凸缘，该凸缘安装在锚固件上并提供导体在井中的附加紧固，以确保其不被水挤出。密封器本身也能起到密封钻杆的作用，可以控制通过排放套管的水的运动。在套管末端设有水阀，其上可连接水文地质设备，用于测量进入水的压力和体积，或者通过水阀简单地阻止水流，之后再决定将来如何利用这一孔洞。

"该项目的有趣之处在于其创新性。“灯塔”成为俄罗斯首个使用了独一无二设备的矿场。我们很希望亲眼看到密封器在野外的工作情况。此外，我们面临着一项任务，即保证其技术人员不超过两人，在这种情况下，设备重量至关重要。我们还设法使其能够在不拆卸整个密封器的情况下轻松更换磨损部件，且修复过程不会十分昂贵。"瓦列里·特利法尼切夫补充道。
 

整体而言，发明人、客户和运营公司都对专利技术感到满意。在重复测试期间，改进的防喷器密封器表现良好。

此前，《北方城市》介绍说，矿场VS8设施的拆除工作正在全面展开。