भूविज्ञान के लिए ड्रिलर की मार्गदर्शिका

अन्वेषण ड्रिलिंग में कार्यस्थलों के भूविज्ञान को समझना सर्वोपरि है। नीचे, मौजूदा रॉक स्थितियों से नौकरी कैसे प्रभावित होती है, इसकी समीक्षा की गई है।

खुले गड्ढे वाले खनन में भूवैज्ञानिक स्थितियों का अन्वेषण कार्य की दक्षता और प्रभावशीलता पर सीधा प्रभाव पड़ता है। सबसे अनुकूल परिस्थितियों से लेकर सबसे खराब तक, गड्ढे में चट्टान की संरचनाएं अन्वेषण ड्रिलिंग रणनीतियों, उपकरण आवश्यकताओं और नमूनों की गुणवत्ता निर्धारित करती हैं जिनकी यथोचित अपेक्षा की जा सकती है।

कोर ड्रिलिंग में उत्पादकता कई अलग-अलग मापदंडों पर निर्भर करती है, लेकिन रॉक की स्थिति आमतौर पर ड्रिलिंग की गति को प्रभावित करने के लिए सबसे बड़ा कारक है, और इसलिए उत्पादकता के स्तर के साथ-साथ लागत भी। 118 ज्ञात तत्वों के खनिज और भूविज्ञान, जिनमें से कुछ प्राकृतिक रूप से नहीं पाए जाते हैं, ऑक्सीजन अब तक सबसे आम है, जो वजन के हिसाब से पृथ्वी [जीजी] # 39; क्रस्ट का लगभग 50% हिस्सा बनाती है। सिलिकॉन लगभग 25% बनाता है और अन्य सामान्य तत्व जैसे एल्यूमीनियम, लोहा, कैल्शियम, सोडियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम और टाइटेनियम पृथ्वी का 99%' क्रस्ट बनाते हैं। सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और ऑक्सीजन सबसे आम खनिजों जैसे क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार और अभ्रक में पाए जाते हैं। ये सिलिकेट्स के एक बड़े समूह का हिस्सा हैं जो सिलिकिक एसिड और अन्य तत्वों के यौगिक हैं। उभयचर और पाइरोक्सिन में एल्यूमीनियम, पोटेशियम और लोहा होता है।

कुछ ग्रह' की सबसे आम चट्टानें, ग्रेनाइट और नीस, सिलिकेट से बनी हैं। ऑक्सीजन आमतौर पर धातु तत्वों के संयोजन में भी होता है, जो अक्सर खनन उद्देश्यों के लिए महत्वपूर्ण स्रोत होते हैं। ये यौगिक लौह अयस्क मैग्नेटाइट और हेमेटाइट जैसे ऑक्सीडिक अयस्कों का हिस्सा बन सकते हैं।

सल्फर भी धातु के तत्वों के साथ आसानी से मिलकर सल्फाइड अयस्क बनाता है, जिसमें गैलेना, स्फालराइट, मोलिब्डेनाइट और आर्सेनोपाइराइट शामिल हैं। चलकोपीराइट (CuFeS2) भी एक बहुत ही महत्वपूर्ण और प्रचुर मात्रा में अयस्क बनाने वाला खनिज है जिसमें तांबा होता है। खनन में महत्वपूर्ण अन्य बड़े खनिज समूहों में फ्लोराइट और हैलाइट जैसे हैलोजनाइड्स शामिल हैं; कैल्साइट, डोलोमाइट और मैलाकाइट जैसे कार्बोनेट; सल्फेट जैसे बैराइट; tungstates जैसे asschelite; और फॉस्फेट जैसे एपेटाइट। विरले ही, कुछ तत्व संयोजन के बिना स्वाभाविक रूप से हो सकते हैं। महत्वपूर्ण हैं धातु सोना, चांदी और तांबा, साथ ही हीरे और ग्रेफाइट के रूप में कार्बन। गुण और विशेषताएँयह कहना सत्य है कि खनिजकरण विरले ही शुद्ध होता है। इसके बजाय, यह आमतौर पर मिश्रित होता है, जिसमें समरूप और विषम दोनों संरचनाएं होती हैं। फेल्डस्पार में पृथ्वी की खनिज संरचना का लगभग 50%'s खनिज संरचना है, इसके बाद पाइरोक्सिन और उभयचर खनिज और फिर क्वार्ट्ज और अभ्रक हैं, जो पृथ्वी का लगभग 90%'s बनाते हैं। पपड़ी।

इसके अलावा, खनिजों में गुणों और विशेषताओं की एक विस्तृत विविधता होती है, और यही वह है जो उन्हें निकालने का सबसे अच्छा तरीका निर्धारित करता है।

विशिष्ट विशेषताएं हैं:
• कठोरता
• घनत्व
• रंग
• धारी
• चमक
• भंग
• दरार
• क्रिस्टलीय
रूप कण आकार और जिस हद तक खनिज हाइड्रेटेड है (पानी के साथ मिश्रित) यह दर्शाता है कि खुदाई के दौरान चट्टान किस तरह से व्यवहार करेगी (भूवैज्ञानिक तरीके देखें, पृष्ठ 25)।
कठोरता को आमतौर पर मोह 10-बिंदु पैमाने के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। हल्के रंग के खनिजों का घनत्व आमतौर पर 3 से नीचे होता है। अपवाद हैं बैराइट या हैवी स्पर (बेरियम सल्फेट - BaSO4 - घनत्व 4.5 ग्राम / सेमी 3), स्कीलाइट (कैल्शियम टंगस्टेट - CaWO4 - घनत्व 6.0 ग्राम / सेमी 3) और सेरुसाइट (लीड कार्बोनेट - PbCO4 - घनत्व 6.5 g/cm3)।

कुछ लोहे और सिलिकेट वाले गहरे रंग के खनिजों का घनत्व 3 और 4 के बीच होता है। धात्विक अयस्क खनिजों का घनत्व 4 से अधिक होता है, और सोने का घनत्व बहुत अधिक 19.3 होता है।
टंगस्टन, ऑस्मियम और इरिडियम वाले खनिज सामान्य रूप से और भी सघन होते हैं। यद्यपि अयस्क बनाने वाले खनिज घनत्व अधिक हो सकते हैं, कुल अयस्क घनत्व पूरी तरह से मेजबान चट्टान पर निर्भर करता है जहां ये खनिज मौजूद हैं।

स्ट्रीक खनिज पाउडर का रंग होता है, जब किसी खनिज को बिना काटे हुए सफेद चीनी मिट्टी के बरतन के खिलाफ खरोंच या रगड़ा जाता है जो खनिज द्रव्यमान के रंग से भिन्न हो सकता है।

फ्रैक्चर सतह की विशेषता है जो खनिज के एक टुकड़े को तोड़कर उत्पन्न होती है और आमतौर पर एक दिशा या किसी अन्य में असमान होती है। दरार एक क्रिस्टल के गुणों को दर्शाता है
जो इसे समतल सतहों के साथ विभाजित करने की अनुमति देता है। फ्रैक्चर और दरार दोनों ही संबंधित खनिजों की पर्याप्त मात्रा वाली चट्टानों की संरचना के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं। रॉक आमतौर पर सामग्री के मिश्रण से बना होता है। चट्टान न केवल इन खनिजों के गुणों को जोड़ सकती है, बल्कि पृथ्वी की पपड़ी में गर्मी, दबाव और अन्य बलों द्वारा चट्टानों के बनने या बाद में परिवर्तित होने के तरीके से उत्पन्न गुणों को भी प्रदर्शित करती है। यह एक सजातीय चट्टान द्रव्यमान को खोजने के लिए तुलनात्मक रूप से दुर्लभ है, और कुचल सामग्री से भरे दोष, प्रमुख जोड़ और बिस्तर गैर-अनुरूपताओं जैसे असंतुलन की भविष्यवाणी करना मुश्किल है।

न केवल एक खदान की संरचनात्मक अखंडता और खनिज जमा तक पहुंच प्राप्त करने के लिए, बल्कि पृथ्वी में खनिज सांद्रता का कारण बनने वाले तरल पदार्थों के पथ के रूप में भी ये असंतुलन महत्वपूर्ण हैं। खनन को आर्थिक रूप से व्यवहार्य होने के लिए, खनिजों को निकालने योग्य होने के लिए पर्याप्त एकाग्रता में और रॉक संरचनाओं के भीतर मौजूद होना चाहिए जिन्हें सुरक्षित और आर्थिक रूप से खुदाई की जा सकती है। खनिजों को किफायती तरीके से समृद्ध करना भी संभव होना चाहिए। खदान के विकास और उत्पादन ड्रिलिंग के लिए, चट्टान का सही मूल्यांकन किया जाना चाहिए क्योंकि परिणाम अनुमानित ड्रिल प्रवेश दर, छेद की गुणवत्ता और ड्रिल स्टील की लागत को प्रभावित करेंगे। समग्र रॉक विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए, सूक्ष्म और मैक्रोस्कोपिक गुणों के बीच अंतर करना आवश्यक है।

चूंकि चट्टान विभिन्न खनिजों के अनाज से बना है, इसके सूक्ष्म गुणों में शामिल हैं:
•खनिज संरचना
• अनाज आकार
• अनाज का रूप और वितरण
• यदि अनाज एक साथ ढीले या सीमेंट किए गए हैं, तो इन कारकों में चट्टान के गुण जैसे कठोरता, घर्षण, संपीड़न शक्ति और घनत्व शामिल हैं। बदले में, ये रॉक गुण उस प्रवेश दर को निर्धारित करते हैं जिसे ड्रिलिंग अन्वेषण छेद और ड्रिलिंग उपकरण पर पहनने की सीमा के दौरान प्राप्त किया जा सकता है। कुछ परिस्थितियों में, कुछ खनिज विशेषताएँ खनन पद्धति को सीधे प्रभावित करेंगी। कई लवण, उदाहरण के लिए, विशेष रूप से लोचदार होते हैं और विस्फोट से झटके को अवशोषित कर सकते हैं। अच्छी और बुरी स्थितियां ड्रिलिंग के लिए अब तक की सबसे अच्छी संरचना कठोर, ठोस चट्टान है। प्रवेश दर अधिक है, उपभोग्य सामग्रियों पर कम पहनना, और छेद विचलन कम है। इसके विपरीत, यदि गठन नरम है और दरारें और परतें हैं, तो छेद विचलन बढ़ जाता है, उपभोग्य वस्तुएं जल्दी खराब हो जाती हैं, प्रवेश दर कम होती है और फंसने या कोर के कुछ हिस्सों को खोने का जोखिम अधिक होता है। छेद को खुला रखना और उसे गिरने से रोकना भी अधिक कठिन हो सकता है। छेद को फ्लश करना भी अत्यंत महत्वपूर्ण है और ड्रिलिंग के दौरान सफलता या विफलता के बीच अंतर कर सकता है। एक आम समस्या पानी की कमी है। यह तब होता है जब बहुत सी दरारों के साथ खराब रॉक संरचनाओं में ड्रिलिंग की जाती है जिसके माध्यम से अधिकांश पानी निकल सकता है। जितनी अधिक दरारें होंगी, उतना ही अधिक पानी खो जाएगा। अधिक खंडित चट्टान की स्थिति में, पानी अक्सर पूरी तरह से खो सकता है जिसका ड्रिलिंग प्रक्रिया, हानिकारक उपकरण और छेद में ड्रिल रॉड को जाम करने पर अत्यधिक प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। पानी के निस्तब्धता की तकनीक चट्टान के निर्माण के आधार पर बहुत भिन्न होती है। कठोर चट्टान की स्थितियों में अकेले पानी का उपयोग करने की संभावना अधिक होती है, जबकि नरम चट्टान संरचनाओं में अक्सर पॉलिमर या मिट्टी का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। फ्लशिंग कई कारणों से की जाती है। यह थोड़ा ठंडा करता है,

बिट के सामने चेहरे को साफ करता है और चिप्स को सतह पर लाता है, रॉड और छेद के बीच घर्षण को कम करता है और ड्रिल स्ट्रिंग में कंपन को कम करता है।

अस्थिर संरचनाओं में होल फ्लशिंग कठोर संरचनाओं की तुलना में कहीं अधिक जटिल है क्योंकि छेद को फ्लश करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरल पदार्थ के घनत्व और चिपचिपाहट का ट्रैक रखना आवश्यक है। यह भी आवश्यक है कि ड्रिलर इन मापदंडों और छेद में स्थिरता, सतह पर रेत और चिप्स को ले जाने के लिए तरल पदार्थ की क्षमता, पानी के नुकसान को नियंत्रित करने की क्षमता और फिल्टर केक बनाने की क्षमता के बीच संबंध को समझे। छेद में। इन प्रतिकूल परिस्थितियों में फ्लशिंग का उपयोग अन्य कारणों से भी किया जाता है, जैसे कि छेद को स्थिर करना, दरारें सील करना और कटिंग को सतह पर लाने की क्षमता बढ़ाना।

ड्रिलर की चुनौती आज, अन्वेषण ड्रिलर विभिन्न चुनौतियों का सामना करते हैं, कम से कम भूवैज्ञानिक बड़े और बड़े कोर नमूनों की मांग नहीं कर रहे हैं। नमूना जितना बड़ा होगा, उतनी ही अधिक जानकारी प्राप्त की जा सकती है। यह निश्चित रूप से मानता है कि ड्रिल रिग हैं जो इन बड़े आकार के कोर को निर्दिष्ट गहराई पर संभाल सकते हैं।

आवश्यक गहराई भी इस तथ्य के कारण गहरी होती जा रही है कि उथले जमा पहले से ही निकाले जा रहे हैं। इसके अलावा, प्रतिकूल रॉक संरचनाएं ड्रिलर के काम को कठिन बना देती हैं क्योंकि तब कोर नमूने निकालना अधिक कठिन होता है जो अच्छी गुणवत्ता के होते हैं और स्वीकार्य लागत पर बरकरार रहते हैं। आज के एक्सप्लोरेशन ड्रिल रिग इन मांगों को पूरा करने और एक ही समय में उत्पादकता बढ़ाने के लिए एक लंबा रास्ता तय करते हैं, जिससे एक्सप्लोरेशन ड्रिलर को कमाई बढ़ाने में मदद मिलती है। एक प्रमुख लाभ यह है कि ये रिग विभिन्न मापदंडों पर अधिक विस्तृत जानकारी प्रदान करते हैं जो ड्रिलर को ड्रिलिंग करते समय घटनाओं की अधिक बारीकी से निगरानी करने और कुछ गलत होने से पहले कोई आवश्यक कार्रवाई करने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, इन-द-होल (आईटीएच) तकनीक के संबंध में नवाचार भी ड्रिलर की मदद करके जीवन को आसान बना रहा है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कोर को पुनर्प्राप्त करते समय ओवरशॉट ठीक से जुड़ा हुआ है। यह आईटीएच उपकरण पर रखरखाव की आवश्यकता को कम करता है और डायमंड बिट्स में सुधार करता है। यदि डायमंड बिट्स के प्रदर्शन में सुधार करना संभव है, तो वही बिट अधिक समय तक चलेगा। इसका मतलब है कि बिट परिवर्तनों के बीच का अंतराल लंबा हो जाता है और उत्पादकता बढ़ जाती है। बिट बदलने में समय लगता है। छेद जितना गहरा होता है, उतना ही अधिक समय उसमें और बाहर ट्रिपिंग रॉड्स में खर्च होता है। स्वचालन की दृष्टि इसमें कोई संदेह नहीं है कि कोर ड्रिलिंग उपकरण विकसित करने वाली अधिकांश कंपनियां अन्वेषण में स्वचालन के स्तर को बढ़ाने पर बहुत अधिक ध्यान केंद्रित कर रही हैं। प्रारंभ में, यह केवल सीमित हो सकता है, उदाहरण के लिए एक शिफ्ट परिवर्तन के दौरान एक रॉड को स्वचालित रूप से ड्रिल करने के लिए एक रिग को सक्षम करने के लिए। लेकिन यह स्पष्ट है कि उद्देश्य अधिक स्वचालित करना है, अंततः एक संपूर्ण दौर की यात्रा को स्वचालित रूप से पूरा करने में सक्षम बनाना है।

हालांकि, कोर ड्रिलिंग रिग को पूरी तरह से स्वायत्त रूप से चलाने में सक्षम होना एक बहुत लंबी अवधि की दृष्टि है। कोर ड्रिलिंग रिग ड्रिल-एंड-ब्लास्ट के लिए डिज़ाइन किए गए रिग की तुलना में बहुत अधिक जटिल हैं। यकीनन, कोर ड्रिलिंग उपकरण का विकास रिग से विस्तृत डेटा निकालने पर अधिक केंद्रित है जो ड्रिलर को यह विश्लेषण करने में सक्षम कर सकता है कि ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान क्या हो रहा है। इसके अलावा, डेवलपर्स प्रत्येक रिग से निकाले जा सकने वाले डेटा की मात्रा बढ़ाने पर भी ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, ताकि विभिन्न ड्रिलर और रॉक संरचनाओं के बीच अंतर का अध्ययन किया जा सके। विकास के तहत अन्य नवाचारों में ड्रिलर्स को यह सूचित करने के लिए दूरस्थ साइटों पर डेटा का स्थानांतरण शामिल है कि यह रखरखाव का समय कब है, और जब कोई घटना संभावित रूप से टूटने का कारण बन सकती है।

स्रोत: एपिरोक चीन

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