Оптимизация энергетических комплексов при бурении геологоразведочных скважин в условиях крайнего севера

В ноябре 2004 года Министерством природных ресурсов РФ и Федеральным агентством по недропользованию разработана «Долгосрочная государственная программа изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы России до 2020 года». В случае реализации программы планируется достигнуть уровня воспроизводства минерально-сырьевой базы, соответствующего началу 80-ых годов. Предусмотренные в программе работы должны обеспечивать прирост ценности недр России при повышении эффективности геологоразведочных работ.

Дальнейшее развитие геологоразведочных работ связано с освоением труднодоступных регионов с суровыми климатическими условиями и, как правило, удаленных от энергосистем промышленных предприятий. В таких условиях проблемы энергообеспечения приобретают первостепенное значение. 

Бурение скважин является основным способом разведки месторождений полезных ископаемых и связано как с электропотреблением, так и с потреблением теплоты. Доля затрат на электро- и теплоснабжение может превышать 20% от общего объема затрат на геологоразведочные работы. Причем, около половины всей потребляемой энергии вырабатывается малоэффективными дизельными электростанциями, тепловые потери которых превышают 60%.

Несмотря на значительные затраты топливно-энергетических ресурсов, которые непосредственно влияют на стоимость проводимых работ, условия труда при бурении скважин зачастую не соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям. Поэтому, наряду с решением технических и технологических проблем бурения, вопросы энергообеспечения, использования энергосберегающих технологий приобретают большое значение, от оптимального решения которых зависит эффективность геологоразведочных работ.

Назрела необходимость проведение исследований при комплексном подходе к вопросам энергоснабжения, позволяющих рационально использовать имеющиеся энергетические ресурсы на основе новых технических решений. Изменившиеся экономические условия требуют разработки новых научных принципов, на основе которых возможно создание оптимальных систем и комплексов энергоснабжения геологоразведочных работ. Поэтому, поставленные в данной работе задачи являются актуальными, имеющими важное хозяйственное значение, решение которых способствует укреплению минерально-сырьевой безопасности страны.

Работа выполнена на основе теоретических, экспериментальных и опытно-производтвенных исследований, проведенных автором с 1980 по 2007 г.г. в соответствии с планами ОКР Мингео РСФСР, МПР РФ, Минобразования РФ и Федерального агентства по науке. <...>