6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология бурения скважин

Технология бурения скважин на воду

Артезианская скважина – сложное гидрогеологическое сооружение. При бурении таких скважин существует немало особенностей и их не соблюдение может привести к выходу из строя скважины, значительному уменьшению срока службы и к ухудшению качества воды. Поэтому так важно соблюдать всю технологию бурения скважин на воду. Наша компания гарантирует Вам, что скважины, пробуренные нами, будут служить Вам долго и надежно, потому что наши бурильщики соблюдают всю технологию бурения.

Прежде всего давайте разберем терминологию, — что такое технология бурения –это свод определенных правил и нормативных документов, позволяющих произвести безаварийное бурение скважины под различное целевое назначение и утвержденные регламентом проведения работ.

Регламент проведения работ по бурению скважин на воду

Прежде всего хочется отметить что регламент проведения буровых работ – это основополагающий документ, в котором описывается весь технологический процесс бурения скважины, подлежащий строгому исполнению и любое отступление от регламента должно утверждаться руководством буровой и проектной организациями. Не маловажная роль в регламенте проведения работ отводиться контролю за действиями буровой бригады, путем передачи информации в строго обозначенное время (сводки).

Геологическая разведка и что это такое?

Она выполняется на предмет соответствия кадастровым данным, если таковые есть и служит основополагающим материалом для проектирования будущей скважины.При выполнении геологразведки,выполняется комплекс геофизических исследований,при которых описываются интервалы водопроявления,статические и динамические уровни водонасыщенных горизонтов.Отбираются пробы воды для химического и бактериологического анализа, все эти данные помогут проектировщику правильно подобрать конструкцию скважины на необходимый нам водонасыщенный горизонт.И давайте не будем забывать,что бурение без геологической разведки — является грубейшим нарушением технологии бурения скважин на воду.

Проектирование скважины.

После получения исходных данных по геологии и необходимому дебиту скважины делается проект на скважину. Одним из наиболее важным и основным этапом является проектирование конструкции скважины, конструкция скважины и количество колонн зависит от следующих факторов:
— геологического разреза местности. Перед проектированием скважины, обязательно досконально изучаются данные по геологоразведке, после этого проектировщиком делается анализ и в проект закладывается необходимое количество колонн.
— целевого назначения скважины (вода, нефть, газ, геотермальное отопление или другое). Если скважина бурится для отбора воды, то необходимо знать суточное потребление воды на объекте. Эта информация позволит правильно спроектировать конечный диаметр эксплуатационной колонны.
После полученной информации определяется способ бурения и выбор бурового станка:
— способ бурения определяется группой и характеристикой пород

На примере одного населенного пункта постораемся показать как это выглядит:

1. Исходные данные по геологии:

0-2м. суглинки бурые.
2-20м.пески мелкозернистые и валунные отложения.
20-50м.глина коричневая.
50-55м.известняк крепкий.
55-62м.известняк трещиноватый(водонасыщенный)

2. дебит скважины нужен 3куб.час.

Согласно исходных данных конструкция скважины будет следующей:
D159мм.0-20м.(кондуктор)
D125мм.0-52м.(эксплуатационная)
D93мм. 52-62м.(открытый ствол).

Обращаем ваше внимание на то, что все четвертичные отложения, которые идут до известняка должны отсекаться кондукторами, во избежании подтока верхних вод и загрязнения известнякового пласта. Поэтому каждая скважина индивидуальна и прежде чем определять конструкцию скважины, изучается гидрогеология данного населенного пункта и только после этого, можно сказать какой конструкции скважина у вас будет.

Приготовление бурового раствора.

Особое внимание в регламенте проведения буровых работ отводится приготовлению раствора для бурения скважины. При расчете параметров бурового раствора во внимание принимают мощность неустойчивых грунтов, например песко-гравийные отложения. Поэтому при прохождении таких грунтов нужно уделить внимание : плотности раствора, удельному весу и его водоотдаче.

Вскрытие водоносного горизонта.

Данный этап в технологическом процессе бурения скважины необходимо выполнить с большой ответственностью. Прежде всего необходимо перевести скважину на воду, после того как вы произвели обсадку колонны (технической или эксплуатационной) на кровлю известняка, необходимо буровой раствор находящийся внутри колонны выдавить из скважины потоком чистой воды, подаваемой через бурильные трубы на забой (дно скважины) – это делается во избежании загрязнения горизонта и прекращения срока службы скважин находящихся вблизи места бурения. Далее на чистой воде происходит вскрытие известнякового горизонта.

Испытание скважины.

Одним из заключительных этапов в регламенте проведения работ, является прокачка скважины. Она может осуществляться как эрлифтом (компрессорная прокачка), так и центробежными насосами. В результате данных испытаний определяется дебит скважины, статический и динамический уровни. Все полученные данные заносятся в паспорт скважины.

Подводя итог – технология бурения скважин на воду, должна сопровождаться регламентом проведения буровых работ. Так же давайте не будем забывать, что регламент проведения буровых работ описывается индивидуально под скважину, так как его определяет – технология бурения скважин на воду.

Проверить правильность пробуренной скважины и соблюдение технологии бурения скважины можно заказав геофизический каротаж.

Получить более подробную информацию о скважинах и возможных конструкциях Вы можете по телефонам:

8 (495) 729-00-25,
8 (906) 708-76-75

Технология бурения скважин на воду

Скважина на воду представляет собой сложное гидротехническое сооружение и от того на сколько правильно выбрана конструкция и соблюдена технология бурения скважины на воду, зависит срок ее службы, производительность, качество воды и т.д.

Выбор места бурения скважины на воду

Перед началом работ по бурению необходимо правильно выбрать точку расположения скважины, определить место установки буровой и вспомогательных машин, определить рабочую зону, зону для слива технической воды, складирования оборудования для бурения и т.д.

В общем случае по технологии бурения артезианских скважин требуется ровная площадка размером 4х12 метров, для проезда бурового станка и водовозки въездные ворота не менее 3 м (при возможности заезда в них по прямой), отсутствие проводов в радиусе 2 метров над точкой бурения.

Расположение артезианской скважины выбирается в основном из экономических соображений – чем ближе к месту ввода, тем меньше траншей копать и короче трубы закладывать. Но при этом необходимо учесть, что по технологии бурения скважину на воду можно располагать не ближе 3 метров от дома, необходимо оставить возможность постоянного подъезда буровой техники и ни в коем случае не строить над ней никаких строений.

Технология бурения скважин

Существует множество различных технологий бурения скважин, но при этом неизменно выполняются три основные операции: разрушение породы, подъем ее на поверхность, закрепление стенок пробуренной скважины.

Разрушение породы

Производится, как правило, механическим способом с помощью различных породоразрушающих приспособлений. Существует также множество других методов: термический, электрический, взрывной и др., но эти технологии при бурении скважин на воду используются реже.

Подъем породы на поверхность

Существует несколько способов:

  • Гидравлический (подъем на поверхность осуществляется с помощью промывочной жидкости (вода, глинистый раствор),
  • Механический (с использованием специального оборудования для бурения (шнек, желонка, различные специальные буры и др.)),
  • Пневматический (с использованием сжатого воздуха),
  • Комбинированный.

Закрепление стенок

Для большинства видов скважин на воду их стенки крепятся металлическими обсадными трубами. Чаще всего используются трубы из черной стали, электросварные или цельнотянутые, на резьбовых или сварных соединениях . Использование оцинкованных труб не рекомендуется для питьевых нужд, а нержавеющая сталь слишком дорога и нерентабельна.

В настоящее время в большинстве артезианских скважин на воду используется современная технология двойной обсадки. Основную стальную колонну дополняет пластиковый вкладыш из трубы ПНД или ПВХ. При такой конструкции срок службы, по сравнению с однотрубной, значительно возрастает, повышаются потребительские и эксплуатационные свойства.

Технология бурения артезианских скважин на воду

В нашей стране при устройстве артезианских скважин на воду используют в основном станки для бурения скважин УРБ 2А-2 на базе ЗИЛа, а также КАМАЗа или УРАЛа. Технология при использовании этой установки подразумевает разрушение породы механическим способом, в качестве породоразрушающего инструмента используется шарошечное долото, которое крепиться на конце буровых штанг и приводится во вращение с помощью двигателя машины для бурения скважины.

Подъем разрушенной породы на поверхность осуществляется гидравлическим способом, а в качестве промывочной жидкости используется вода или специальный глинистый раствор. Такая технология бурения скважин на воду имеет название «бурение с промывкой». Суть его состоит в том, что промывочная жидкость подается по штангам на забой с помощью насоса, а затем поднимается обратно вверх уже вместе с разрушенной породой. На поверхности она выливается в специальный отстойник, из которого насосом закачивается обратно. Контролируя какие породы выходят на поверхность вместе с промывочной жидкостью, буровики составляют геологический разрез скважины.

При прохождении не твердых слоев (песок, суглинок, глина) в качестве промывочной жидкости используется глинистый раствор. Если разрез начинается с глинистых слоев, то такой раствор получается естественным образом с добавлением воды, иначе его делают при помощи специально привезенной бентонитовой глины. Кроме подъема разрушаемой породы на поверхность, глинистый раствор закрепляет стенки скважины и не дает им обрушиться.

При прохождении твердых слоев, на пример известняков, в качестве промывочной жидкости используется простая вода. Она имеет и второе назначение, когда буровиками проходится водоносный известняк начинается поглощение воды, т.е. вода начинает уходить в скважину. По степени поглощения определяется дебит, когда он достигает необходимых значений, бурение прекращается.

Технология бурения артезианских скважин на воду предполагает последовательную обсадку трубами. После того, как скважина была пробурена до известняка, в нее монтируют стальные обсадные трубы. Дальше разрабатывают известняк долотом меньшего диаметра и при необходимости обсаживают пластиковыми трубами. Безусловно, это самый простой вариант устройства артезианской скважины, когда нет геологических осложнений, больших глубин, низкого дебита и т.д. На самом деле существует множество различных конструкций артезианских скважин.

Завершающим этапом работ следует прокачка скважины до чистой (прозрачной) воды. Так же во время прокачки замеряют необходимые параметры (дебит, динамический и статический уровни) для подбора и монтажа водоподъемного оборудования.

Звоните нам

Практически все вопросы по технико-экономическим параметрам, монтажу, эксплуатации, сервису установок ЮНИЛОС отражены в наших статьях. Но, живое общение позволит сэкономить вам время.

Звоните нам по телефону +7 (495) 117-47-75.

Технология бурения на воду

Каталог услуг

Акция

Технология бурения на воду. Виды скважин

Технологии бурения скважин на воду классифицируются по способу разрушения грунтовых пород и методу их извлечения на поверхность. В свою очередь, выбранный способ определяет набор оборудования и техники для устройства индивидуальной скважины на воду на дачном участке. Таким образом, именно технология бурения на воду с ее конкретными особенностями определяет конечную стоимость создания и обустройства источника воды на даче или участке загородного коттеджа. В некоторых районах Подмосковья и Твери, где водоносные слои представлены известковыми и песчаными горизонтами, наша компания осуществляет разработку артезианских (известковых) и фильтровых (песчаных) точек водоснабжения.

Читать еще:  Вентиляционные потолочные диффузоры (7 фото)

Технологии бурения на воду: классификация, особенности

Базовые принципы бурения скважин на воду сводятся к выбору технологии разрушения пород. Бурение производят шнековым, роторным или ударно-канатным способом. Выбор зависит от типа местности, ее геологических особенностей, глубины залегания подземных водоносных слоев, конкретного типа грунта на участке.

Виды скважин на воду: различия, преимущества

Геологические особенности местности определяют тип скважины на воду, которая может быть:

  • абиссинской;
  • артезианской;
  • фильтровой.

Кроме того, некоторые жители сельских районов все еще предпочитают добрый старый колодец.

Артезианская скважина (известковая)

Глубина артезианской скважины под воду зависит от уровня залегания подземных вод. Например, водоносные известняки в Московской области находятся от 20 до 100 и более метров от поверхности земли. Поэтому глубина бурения на воду в северных районах Подмосковья обычно составляет 20-25 метров, а на юге может достигать 200 метров. Для известкового источника характерно большое количество воды (до 10-15 куб.м/час) и долгий срок эксплуатации. Стоимость разработки артезианской скважины больше, чем фильтровой, поэтому иногда соседи по даче кооперируются и оборудуют один источник на несколько домов. Выбирая, где расположить скважину на участке, следует учитывать, что для ее разработки потребуется участие тяжелой техники, которой нужно обеспечить беспрепятственный подъезд. Наша компания использует оборудование на базе ЗИЛ-131. Чтобы буровая машина могла подъехать к объекту, потребуется дорожка шириной не менее 3 метров и площадка 4×6 метров для работы.

Фильтровая скважина (на песок)

Особенности бурения на воду в местности, где подземные воды проходят в песчаных слоях, позволяют заглубляться в грунт не более чем на 30 метров. Технология бурения шнековым способом состоит в одновременном разрушении породы и извлечении ее на поверхность. Дебет фильтрового источника намного меньше артезианского, но его вполне хватает для полива на даче и бытовых нужд.

«Правильная» скважина на воду, обустроенная под ключ, служит от 5 до 15 лет, а по окончании срока эксплуатации требует проведения специального вида работ по ее восстановлению. Сезонная эксплуатация, когда водой пользуются в течение 3-4 месяцев, а остальное время источник «простаивает», негативно сказывается на длительности его жизни. «Сезонная» скважина быстро заиливается, ее дебет уменьшается, и лет через семь она и вовсе выходит из строя. После того, как насос перестает качать воду из песчаного источника, обсадные трубы промывают под давлением с помощью специального оборудования. Если этот метод «реанимации» не помогает, бурят новую точку. Поэтому, выбирая вид скважины на воду, лучше вложить средства в долгосрочный, артезианский, проект.

Абиссинский колодец

Абиссинский колодец является самым доступным вариантом водоснабжения. Если в случае разработки фильтрового или известкового источника порядок бурения на воду сводится к выбору места его обустройства, использованию тяжелой или малогабаритной техники и последующему запуску скважины, то для создания абиссинского колодца грунт просто «прокалывается» трубой с острым наконечником. Его глубина составляет не более 8-12 метров, но к преимуществам относится полная защищенность от грязи, спор, пыли, дождя.

Технологии бурения скважены в Тольятти

Процедура по разработке скважин требует ответственного подхода. Очень важно соблюдать определенную последовательность технологических приемов, чтобы рабочий процесс не был чересчур продолжительным, а получаемая чистая вода не содержала нежелательных примесей.
Любая технология бурения скважин решает следующие задачи:

определение наилучшей точки для бурения;
прохождение твердых слоев до искомой глубины;
подъем породы на поверхность;
закрепление стен скважины;
монтаж оборудования/прокачка.

Определение наилучшей точки для бурения

Является одним из важнейших этапов и заключается в предварительном геологическом анализе местности на наличие подземных источников. Данное исследование дает информацию о состоянии и параметрах источника, помогает определить глубину залегания воды. Если этот этап пропустить и сразу приступить к работам, то весь процесс в итоге рискует оказаться напрасным: воды на данном участке местности может и не быть, а за услугу придется заплатить.

Прохождение твердых слоев

Существует несколько методов бурения. Наиболее востребованными в настоящее время являются шнековый и роторный. Более подробную информацию смотрите в разделе методы бурения скважин.

Подъем породы на поверхность

Гидравлический (осуществляется с помощью жидкости);
Механический (используется специальное буровое оборудование: шнек, желонка, спиральный бур и др.);
Пневматический (вынос разрушенной породы осуществляется с помощью сжатого воздуха);
Комбинированный (несколько способов одновременно или в определенной последовательности).

Закрепление стен скважины осуществляется во избежание ее разрушения. Для этого используются как металлические обсадные трубы, так и пластиковые (ПНД или ПВХ). Если разновидности первых бывают непригодны для питьевых скважин, например, оцинкованные трубы, либо слишком дороги и, порой, нерентабельны, то вторые отличаются превосходными потребительскими свойствами и эксплуатационными характеристиками.

Технология бурения воды

На данное время передовая технология бурения скважин под воду в Тольятти состоит в следующем:
— в процессе приема заказа на бурение скважин водой от клиента, Наш специалист, руководствуясь геологическими данными компании, оговаривает примерную ожидаемую глубину скважины под воду, а значит и примерный разбег цен на услуги бурения, подбирает удобную дату для бурения;

— в назначенную дату, на место совершения работ выезжает бригада специалистов, на месте подбирается оптимальное место для бурения. Далее у клиента есть возможность планировать свое личное время и не быть привязанным к своему участку, как говориться — не быть заложником обстоятельств, т.к. у Нас есть все для выполнения всей работы;

— производится установка мобильной буровой установки, одновременно выкапывается 2 технологических приямка, примерным размером 1м*1м (в зависимости от планируемой глубины), они необходимы для сбора выбуренной породы — смотрите статьи о бурении скважин на сайте компании;
— следующий шаг – непосредственно бурение малогабаритной установкой на участке;

— поиск водонасыщенного горизонта, в случае отклонения от проекта состоится согласование с клиентом возможных отклонений (как правило, отклонение от проекта происходит очень редко, обычно в удаленных малоизученных районах);
— промывка скважины;
— в присутствии клиента спускается обсадная колона с фильтром (метраж и оплата скважины под воду считается — по колонне);
— повторная промывка (продувка) скважины;
— технологический отстой 0,5-1 час;
— спуск насосного оборудования, проверка дебета (количество воды в скважине);
— в случае достаточного дебита (скважина работает) производятся заключительные работы: герметизация затрубного пространства, демонтаж оборудования;

— в случае недостаточного дебита производится дальнейший технологический отстой.
Бывает, что вода в скважине появляется не сразу после бурения, это в основном проискодит из-за сложности геологического разреза и в целом от геологии района. Другими словами, воде необходимо какое-то время, чтобы пробиться к забою Вашей скважины. Это время называется на профессиональном языке «период освоения и вывод на режим». Безусловно, это доставит небольшие трудности заказчику (в плане времени), но в конечном итоге никак не повлияет на дальнейшую работу водяной скважины;

— вода есть, её достаточно и клиент доволен – мы производим подготовку документов, производим оплату выполненных работ в офисе компании, возможно предоставление рассрочки платежа. При отсутствии возможности клиента приехать в наш офис в некоторых случаях мы можем организовать доставку на указанный адрес всех документов и произвести оплату на месте.

Таким образом, мы кратко описали технологический процесс бурения скважины. Но каждая скважина неповторима и имеет свои особенности, поскольку в Тольятти и Ставропольском области встречаются «разрезы» на все вкусы.
Наши инженеры – консультанты в офисе компании с удовольствием ответят на все интересующие Вас вопросы, касающиеся бурения скважины, ответы на которые просто невозможно описать одной статьей.

Конструкция артезианской скважины. Технология бурения

Бурение

Термины и определения

Верхняя часть артскважины называется устье скважины, нижняя — забой скважины (также называют: башмак).

На рисунке показаны:
а) конструкция скважины, т.е. какими трубами обсажена скважина (обсадными трубами)
б) пройденые породы: суглинок, песок, известняк серый.
в) общии описания пород.

Дополнительно на данном рисунке (в проекте на бурение скважины подобный рисунок называется: геолого-технический разрез) указывают:
а) возраст проходимых пород.
б) категорию по буримости (по ним подбирают долото).
в) некоторые данные по предварительно подобранному погружному насосу — скважинному насосу
ПРИМЕЧАНИЕ 1: На данном рисунке перечисленные дополнительные данные не указаны.

Конструкция артезианской скважины, указанная на рисунке, отвечает нормативно-техническим документам, принятым на территории РФ, а это значит, что расчетный срок эксплуатации подобной скважины составит не менее 25 лет. Следует отметить, что конструкция скважины подбирается специалистом-гидрогеологом под конкретный геологический разрез.

Немного о технологии бурения скважины:
После определения местоположения скважины, буровой снаряд разбуривает 2) Ø190 мм скважину (отверстие в земле), чтобы стенки скважины не обрушивались при бурении используется густой глинистый раствор, приготовленный из бентонитовой глины, вязкость приготовленного глинистого раствора подбирается специальным образом (специальным инструментом, специально обученным специалистом!).

Таким образом бурение производится до известняка, а также несколько метров в известняке, с тем чтобы пройти рыхлую часть известняка. Затем буровой инструмент поднимается и скважина обсаживается (также говорят: крепится, т.е. закрепляется обсадной трубой) 1) обсадной колонной (трубой).

  • 1) обсадная колонна из труб Ø159 мм идет до известняков, «вгрызается» в известняки на 1-2 метра.
  • Затрубное пространство 3) заливается бетонным раствором, чтобы избежать вероятного перетока вод (попадание «верховодки» — грунтовых вод в централизованный водоносных горизонт).
  • Далее выдерживается время ожидания затвердевания цемента (сокр. время ОЗЦ), и затем в известняке (водоносном горизонте) выполняется бурение до определенной проектной глубины, достаточной для заявленного водопотребления. Длина пробуренного (пройденого) известняка называется вскрытая мощность водоносного горизонта.
  • Затем спускается фильтровая колонна 4) с перфорированной рабочей частью 7).
  • В неработающей скважине устанавливается — статический уровень 5). Иногда, видимо по анологии с поверхностными водами, называют статический уровень — зеркало воды подземных вод — это некорректно.
    В нижней части скважины — «башмаке» должен быть выполнен отстойник 8), в который попадают частицы песка, известняка, оседают взвеси, муть (и прочая подземная нечисть)).

    Для обеспечения герметичности скважины, между фильтровой колонной 4) скважины и обсадной 1) устанавливают сальник 6).

    Читать еще:  Обработка дерева под старину

    ПРИМЕЧАНИЕ 2:
    1. Без фильтровой колонны (т.е. скважина с открытым стволом), срок службы скважины снижается до 5 — 7 лет, но бывают случаи, когда скважина с открытым стволом служит и более 25 лет — это исключение обусловленное рядом благоприятных факторов.
    2. Данная статья не является полной и представлена только для ознакомления в качестве общей информации об артскважинах и технологии бурения. Данная статья не может быть воспринята как руководство к выполнению бурения скважины.
    3. ООО «СоюзПроект» не несёт никакой ответственности, в том числе и материальной ответственности, при использование информации из данной статьи на практике третьими лицами.

    Технология бурения скважин для забора воды

    Задание размеров ствола скважины.
    Если геологические данные в грунте, в котором предстоит бурение, еще неизвестны, должно быть выполнено пробное бурение. Геофизические измерения позволяют оценить, в каком месте бурение скважины обеспечит наилучший приток воды.

    Размер скважины зависит от количества воды, которое можно получить (дебита) и гидрогеологических условий, то есть гранулометрического состава, положения и толщины соответствующего водоносного пласта грунтовой воды. Толщину водоносного пласта грунтовой воды следует использовать в максимально возможной степени, так как первоначальный объемный расход соответствует длине сечения фильтра. Несколько дополнительных метров бурения и строительства скважины часто могут привести к существенному увеличению дебита скважины.
    Дополнительные 20% затрат могут привести к увеличению производительности на 100%!

    Диаметр скважины

    Диаметр водопроводной трубы определяется диаметром напорного патрубка насоса. Внутренний диметр скважины должен быть достаточным для того, чтобы обеспечить надежное размещение заполнителя из гравия в пределах кольцевого пространства. Это достигается при размерах кольцевого пространства 80-100 мм. Слишком большие размеры кольцевого пространства затрудняют работу по удалению песка, так как стенка ствола буровой скважины находится слишком далеко от фильтрующих труб. Полные данные относительно калибровки буровой скважины приведены в рабочем стандарте DVGW W 118.

    Типы пород

    Процедура и ход процесса бурения, а также разрез по скважине в целом зависят от типа породы, ее твердости, структуры, расслоения, направления течений воды и ее поведения относительно системы трубопроводов. Типы породы можно классифицировать по различным уровням сложности / рабочим характеристикам бурения (BW). Они варьируют от мягкого грунта до скальной породы и высокотвердой скальной породы. Существует в общей сложности шесть групп пород.

    Скважинное оборудование

    Перед бурением скважины должны быть сделаны определенные регулировки, такие как настройка платформы для бурения и выбор соответствующего подсоединения к приводу. В каждом случае следует принять меры для того, чтобы выполнение работ при бурении не загрязняло грунтовые воды. Все запасные части, которые непосредственно не требуются при бурении скважины, должны быть убраны подальше от бурильной головки, чтобы они не оказывали неблагоприятного воздействия на процесс.

    Ось и поперечное сечение ствола скважины

    Чтобы избежать проблем во время вставки и удаления буровой трубы, обсадной трубы и т.д., важно, чтобы ось ствола скважины была действительно вертикальной, а сечение ствола скважины – действительно круглым. Чем глубже буровая скважина и чем меньше диаметр, тем сильнее сказываются последствия отклонения от вертикальности.

    Процедуры бурения

    Процедура сухого бурения

    Чтобы разрушить породу до рыхлого состояния, применяются ударные процессы и процессы бурения. Процедура сухого бурения – это ударный процесс. Чтобы разбить скальную породу, могут использоваться плоские долота или втулки толчкового действия. Для удаления породы из отверстия в области землеройных работ используются гильзы клапанов, шнековые буры или скребковый разгрузчик.

    В отличие от процедуры бурения с промывкой, при которой буровая скважина стабилизируется за счет избыточного давления, данная процедура для стабилизации не требует системы трубопроводов. Процесс бурения не основан на применении жидкости для промывки скважины, но воду следует всегда заливать в отверстие так, чтобы буровая скважина не оставалась сухой, а высвобожденный материал транспортировался вверх как буровая мука через гильзы клапанов.

    Для облегчения вытягивания буровых труб необходим частый отвод инструмента, формирующего диаметр скважины. Это должно быть учтено при разработке программы бурения. Чем больше диаметр скважины и больше содержание глины в слоях, тем чаще должен происходить такой отвод. Кроме того, следует учитывать, что и крепление труб друг к другу заклепками или сваркой, и сами стенки труб за счет своей толщины, должны выдерживать высокие напряжения, возникающие в процессе бурения. Недостатком бурения глубоких скважин является длительное время, требуемое для этого процесса.

    Ударное бурение

    Этот процесс бурения использует бурильные инструменты ударного действия, которые разбивают породу в основании буровой скважины. Удар осуществляется за счет падения под действием силы тяжести или за счет использования приводов.

    Процесс ударновращательного пневматического бурения

    Для очень твердых скальных пород используется процесс ударно-вращательного пневматического бурения. При этом ударное буровое долото, оснащенное наконечником из твердого сплава, приводится в действие сжатым воздухом, что позволяет разрушать крупные части породы на такие, которые можно транспортировать вверх, где происходит оценка образцов породы. Вода в буровой скважине возмущается потоком воздуха, идущим вверх, так, чтобы мелкозернистый песок не перемещался с породой наверх.

    Процесс бурения с промыванием

    Процесс бурения с промыванием ослабляет прочность слоев породы внизу скважины с помощью долота с лопастной крыльчаткой или роликового долота, прикрепленного к бурильной оправке. Вращательное действие создается на поверхности за счет ротора или вращательной головки с приводом и передается к бурильной оправке. Обломочный материал при бурении удаляется непрерывным введением промывочной жидкости, использование которой исключает потребность системы в трубопроводах, так как стенка ствола буровой скважины стабилизирована внутренним избыточным давлением.

    Процесс вращательного бурения

    Процесс вращательного бурения включает в себя процессы вращения и левостороннее вымывание обломочного материала жидкостью при бурении. Чтобы предотвратить превышение давления и последующий отток промывочной жидкости в направлении рабочей поверхности, в жидкость добавляются промывочные присадки. Они делают промывочную жидкость более плотной и более вязкой, затем она перекачивается вниз по системе трубопроводов для транспортировки бурового шлама в пределах кольцевого пространства между системой трубопроводов и стенкой ствола буровой скважины.

    Процесс левостороннего вымывания

    Процессы, являющиеся частью левостороннего вымывания (нисходящая промывка в пределах кольцевого пространства между стенками трубопроводов/буровой скважины и восходящая промывка внутри трубопровода с использованием насосов или сжатого воздуха по принципу эрлифтного насоса для выноса выбуренного шлама по внутренней трубе): бурение с использованием роликовых долот, буров для мягких пород, погружных пневматических молотков (со сжатым воздухом в качестве привода и среды для промывания), бурильных головок, т. е. с использованием роторного стола, бурильной головки с приводом (привод от гидро- или пневмосистем).

    Процесс бурения с всасыванием

    В этом процессе используется всасывающий насос для подачи промывочной жидкости и грунта, изъятого при бурении к поверхности через систему трубопроводов. Так как высота всасывания насоса невелика, то в зависимости от диаметра системы трубопроводов могут быть достигнуты только ограниченные глубины бурения.

    Эрлифтный процесс

    В эрлифтном процессе промывочная жидкость извлекается эрлифтным насосом, который имеет выход у основания системы бурильных труб. Следует обязательно принять меры, чтобы не загрязнить промывочную жидкость. Для этого процесса, чем глубже выполнена установка, тем выше рабочие характеристики, поэтому время от времени точку выхода следует перемещать вниз.

    Промывочная жидкость и грунт, изъятый при бурении, подаются к поверхности через систему трубопроводов и остаются для осаждения в промывочных баках или отстойниках. Промывочная жидкость стекает назад внутри кольцевого пространства между стенкой ствола буровой скважины и системой трубопроводов.

    Процесс колонкового бурения

    Процесс колонкового бурения дает информацию о развитии пустот и отложениях каменных пород. В этом процессе режущие инструменты, установленные на полой цилиндрической или основной трубе, вращаются с помощью ротора, а буровой шлам вымывается промывочной жидкостью. В конце процесса основная труба с образцами каменных пород вытягивается наружу.

    Технология бурения скважин на воду

    Бурение скважин на воду один из самых распространённых способов добычи подземных вод. Установка скважины позволяет получать чистую, питьевую воду в любое время года.

    Как происходит бурение? В процессе бурения скважин на воду буровой инструмент проходит сквозь слои грунта и извлекает на дневную поверхность шлам (разрушенную горную породу). Для получения из скважины воды необходимо пробурить скважину, а также извлечь из отвала выработку, которой завершается слой грунта, насыщенного водой. Технология бурения состоит в завинчивании в грунт бурового инструмента, либо в разбивании породы и последующем извлечении ее из завала.

    Бурение скважин на воду, сооружаемых на песке

    При бурении фильтровых скважин на воду устанавливают одну колонну труб, соединенных специальным образом между собой при помощи резьбы либо сварки. Бурение скважины на песке является менее трудоемким и менее затратным процессом, чем бурение на известняке. На конце трубы, используемой для водозабора, устанавливают сетчатый фильтр. При бурении используют трубы различного диаметра в соответствии с необходимой водоотдачей. Обустройство такой водозаборной скважины не требует лицензирования и осуществляется за один-два дня.

    Конструкция артезианской скважины

    Процесс бурения глубоких скважин сопровождается рядом особенностей, которые следует учитывать. Во избежание различных нежелательных последствий, таких как ухудшение качества воды, сокращение эксплуатационного срока, обрушения, должна соблюдаться технология бурения таких скважин. В этой конструкции водозаборной скважины первую обсадную колонну опускают в известняк, после чего зарезают для герметизации для исключения попадания верхних вод. В обсадной колонне осуществляют бурение, вскрывая пласт известняка – данный интервал обустраивают перфорированной обсадной колонной, чтобы избежать обрушения пласта. В перфорированной трубе бурят фильтровой отстойник (карман под шлам). В конструкции скважины «на известняке» также может быть использована дополнительная обсадная колонна либо кондуктор.

    Чтобы увеличить эффективность водоносного горизонта при снижении водоотдачи, несоответствии воды по бактериологическому либо химическому составу, авариях в забое, либо нарушениях, устранить которые невозможно, может быть использована зарезка либо сооружен второй ствол скважины.

    Технология бурения дает возможность скорректировать конструкцию скважины в соответствии с фактическим разрезом, а затем убедиться в исправности ее при помощи геофизических каротажных исследований.

    Бурение скважин на известняк

    Наличие водоносной скважины на участке позволяет наслаждаться постоянным доступом к питьевой воде 365 дней в году. Её владелец не зависит от профилактических работ, сезонных отключений и ценовой политики жилищно-коммунальных структур. Наличие воды в кране обусловлено лишь исправностью насоса, герметичностью обсадной колонны и состоянием водоносного горизонта. Идеальный вариант для любителей автономии.

    Читать еще:  Заливка фундамента

    В зависимости от типа грунта и глубины залегания водоносного пласта, для создания скважины на участке может использоваться различное буровое оборудование. Так, для доступа к грунтовым водам вполне можно обойтись малогабаритной буровой установкой, в то время как для создания скважины на межпластовые артезианские воды может потребоваться более серьёзная буровая установка.

    Различают два типа скважин: на песок и на известняк. Первые обеспечивают доступ к грунтовым водам, в то время как вторые открывают доступ к межпластовым артезианским водоносным горизонтам. Коротко остановимся на каждом из типов.

    Песчаные скважины

    Глубина песчаной скважины, как правило, не превышает 30 метров, а производительность находится в районе 1 м3/час. Учитывая податливость песчаной породы и суглинка, допускается использование бурильных труб небольшого диаметра. Что до диаметра обсадных труб, то он, как правило, не превышает 152 мм. В месте забора воды из пласта на трубу монтируется металлический сетчатый фильтр, в связи с чем такой тип скважин иногда называют фильтровыми.

    Из основных недостатков песчаных скважин выделяют:

    • короткий эксплуатационный срок (8-10 лет);
    • постепенное заиливание;
    • необходимость постоянной работы;
    • плохое качество воды.

    Если скважина по нескольку месяцев остаётся без прокачки, её срок службы стремительно сокращается. Кроме того, грунтовые воды не отличаются высокой чистотой, что влечёт за собой дополнительные затраты на многоступенчатую систему очистки. Тем не менее, такой тип скважин пользуется большой популярностью из-за простоты и скорости реализации.

    Скважины на известняк

    Скважины на известняк отличаются большой глубиной и внушительным дебитом воды. Кроме того, из-за доступа к глубоким водоносным горизонтам, находящимся под давлением, такие скважины часто являются артезианскими, то есть способны выталкивать воду самостоятельно. Если самоизлив не происходит, подъём воды на поверхность осуществляется с помощью мощного погружного насоса.

    Для прохода известняка чаще всего применяется шарошечное долото, что налагает определённые требования на буровую установку. Она должна обладать большим весом и подавать высокое давление на забой. Трубы обсадные также должны быть больше в диаметре, так как через них будет подаваться больший объём воды. Однако единожды потратившись на обустройство артезианской скважины, владелец участка навсегда решит проблему с питьевой водой. При правильной эксплуатации такая скважина не заиливается, ведь в роли фильтра в её случае выступает сам известняк. Уровень воды постоянен и не зависит от времени года, в то время как эксплуатационный срок исчисляется десятилетиями.

    Оборудование для бурения скважин на известняк

    Глубина артезианской скважины может достигать 300 метров, а точную глубину залегания водоносного пласта не всегда удаётся определить даже опытным геодезистам. Чаще всего неприятные сюрпризы начинают возникать прямо в процессе бурения, поэтому лучше перестраховаться и арендовать тяжёлую и производительную буровую установку, способную подавать высокое давление на забой и работать с большим диаметром труб обсадной колонны. Разумеется, не обойтись в данном случае и без помощи квалифицированных специалистов, обладающих обширным опытом в области бурения скважин на известняк.

    Порядок осуществления буровых работ

    Обустройство скважины на известняк производится в следующей последовательности:

    1. Буровая установка и весь необходимый буровой инструмент транспортируются на участок и раскладываются в рабочее положение.
    2. При помощи бурового шнека делается шурф, упирающийся в водоупорный пласт.
    3. Обсадная колонна погружается на глубину и перекрывает первый горизонт (для данной секции лучше использовать стальные обсадные трубы).
    4. После установки обсадной колонны в неё погружается буровой шнек, пневмоударник или другой буровой инструмент меньшего диаметра, пригодный для проходки известняка.
    5. По достижении требуемой глубины из скважины удаляется шлам, после чего в неё погружается эксплуатационная обсадная колонна из ПВХ.
    6. Для доступа к водоносному горизонту в последней трубе обсадной колонны делается перфорация.

    Остановка самоизлива

    Скважина с самоизливом обладает рядом преимуществ, однако её обустройство сопряжено с дополнительными трудностями. Прежде всего самоизлив необходимо остановить в целях предотвращения порчи участка.

    Это делается одним из следующих способов:

    1. Вода отводится на удалённую от участка местность, где она впитывается землёй, стекает в водоём или высыхает.
    2. Обсадная колонна наращивается на определённую высоту.
    3. При условии невысокого давления в скважине её можно просто заглушить.

    После того как самоизлив остановлен или взят под контроль, можно приступать к установке герметичного оголовка, обустройству кессона и прокладке трубопровода. Трубопровод лучше прокладывать ниже уровня промерзания грунта, в то время как оголовок должен быть способен сдерживать высокое давление водяного массива.

    Конструктивные элементы и дополнительное оборудование

    Для обустройства скважины на известняк вам понадобятся следующие элементы:

    От качества выбранных обсадных труб напрямую зависит надёжность автономного артезианского водоснабжения. В большинстве случаев предпочтение отдаётся трубам из ПВХ, так как они дешевле, легче (вследствие чего колонна не проседает), устойчивы к эрозии и имеют длительный эксплуатационный срок (до 50 лет). Резьбовое соединение по типу «труба в трубу» упрощает процесс монтажа и обеспечивает герметичность канала скважины на протяжении всего периода её эксплуатации.

    Основной функцией оголовка является защита скважины от попадания в неё загрязняющих субстанций. Как правило, данный элемент изготавливается из пластика, однако при большой глубине скважины и наличии в ней высокого давления, использование чугунных фланцев более предпочтительно.

    Кессоном называют ёмкость с доступом в виде люка, вкапываемую в землю с целью обеспечить надёжную защиту оголовка скважины от внешних воздействий. Кессоны бывают различных размеров и форм, но их общая цель сводится к герметизации устья скважины и её защите от промерзания.

    Если давления водоносного слоя недостаточно для выталкивания воды, её необходимо транспортировать на поверхность с помощью насоса. Лучшим выбором в данном случае будет погружной центробежный насос с системой автоматизированного управления.

    Гидроаккумулятор

    Назначение данного конструктивного элемента — смягчение гидроударов и поддержка постоянного уровня давления в системе водоснабжения. Говоря простым языком, гидроаккумулятор — это резервуар, способный обеспечить объект водой, даже когда насос не работает.

    Новые буровые технологии БУД и СНЦ от БК ПНГ

    Вопреки расхожему мнению, первую в мире скважину для добычи нефти пробурили наши соотечественники под руководством майора Алексеева на Бакинских промыслах в 1846 году – на 11 лет раньше американского инженера Уильямса. За прошедшие 170 лет нефтяная отрасль сыграла огромную роль в развитии промышленности, и ныне ежедневный объем добываемой нефти в мире достигает 75 млн. баррелей. Однако прилегающие к поверхности месторождения быстро исчерпываются, что требует постоянного поиска и внедрения новых технологий бурения.

    Технология бурения нефтяных скважин

    Первоначально единственной технологией бурения нефтяных скважин оставалась ударно-канатная – медленная, крайне неэффективная и трудоемкая. В 1886-м был изобретен вращательный роторный способ – повсеместно использовавшийся вплоть до 1929 года. Затем массовое внедрение электричества внесло свои коррективы – и в отрасли появились первые электробуры, а также винтовые и забойные двигатели. Это позволило приступить и к наклонному, а позже горизонтальному бурению, в несколько раз повысив отдачу месторождений.

    При этом главным тормозящим фактором оставалось отсутствие подробных сведений о расположении пластов (залегающих, как правило, тоже наклонно либо горизонтально). Скважины бурились, чуть ли не «вслепую», и до 1980 года представление об их перспективности можно было получить, лишь завершив этап бурения до конца. Наконец, последние два десятилетия прошлого века ознаменовались внедрением первой по-настоящему современной технологией, использовавшей так называемую телеметрическую систему измерений в процессе бурения (английская аббревиатура MWD). И, наконец, в 21 веке активно стали осваиваться добыча нефти на шельфе, гидравлический разрыв пластов, разработка сланцев и прочие инновационные методы.

    Технология горизонтального бурения нефтяных скважин

    На заре своего появления, в 1930-х, бурение горизонтальных скважин на нефть хоть и стало использоваться в роли перспективного способа добычи, но отличалось малой эффективностью и дороговизной. Тем не менее, коэффициент извлечения был существенно повышен, и потери в себестоимости работ не шли ни в какое сравнение с затратами на геологоразведку.

    Способность же скважин при таком бурении искривляться, переходя от вертикального участка к полностью горизонтальному, сделала возможной доступ к пластам на значительной глубине, залегающим в местах с недопустимостью вертикального бурения – расположенных под населенными пунктами, сельскохозяйственными угодьями, водоемами и т.д.

    Технологии бурения на обсадных колоннах

    Еще одним передовым технологическим новшеством при бурении горизонтальных скважин на нефть стало применение обсадных колонн – крайне важное с точки зрения не только эффективности, но и безопасности (особенно на истощенных пластах, в условиях переменного давления в стволах скважин и их нестабильности). Впервые подобная система бурения на обсадных колоннах DwС (Drilling-with-casing) была применена компанией Weatherford, нашедшей способ создавать разобщение пластов при укреплении стенок путем заполнения затрубного пространства специальными цементными растворами.

    Спуск обсадных колонн при бурении позволил кардинально повысить герметичность и долговечность канала, при этом:
    • сократив сроки строительства на 25-30%;
    • улучшив уровень очистки ствола и его гладкость;
    • добившись беспрерывной, высокоскоростной циркуляции промывочных жидкостей в затрубных пространствах.

    Технологии бурения с управляемым давлением – БУД

    Система измерений в процессе бурения, позволяющая оперативно руководить изменением направления траектории проходки, привела к возникновению и еще одной инновации. Ею стала технологии БУД (бурения с возможностью управлять величиной давления в режиме реального времени), основываясь на потоковом поступлении телеметрических данных от MWD – включая параметры температуры, давления, плотности породы, величину магнитного резонанса и даже гамма-излучения. Рабочим «инструментом» при этом выступает не кабель, а пульсация бурового раствора (двоичные сигналы которого преобразуются в удобочитаемые данные соответствующим программным обеспечением).

    Система непрерывной циркуляции бурового раствора – СНЦ

    Наконец, следует отметить и технологию бурения, известную как СНЦ (или система непрерывной циркуляции раствора для бурения). Необходимость ее крайне важна – поскольку прекращение циркуляционного процесса даже на несколько минут грозит прихватами инструментария, обвалами, осыпями, а в худших случаях – и полной утерей контроля и самой скважины.

    Технология бурения этого вида хороша тем, что для обеспечения беспрерывной циркуляции не требует перерывов на СПО либо наращивание бурильных колонн.

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector