Артезіанські свердловини

Контакти

ТОВ "Компанія з водозабезпечення "БУРВОД"

burvodua@gmail.com

Київ 03170,

вул.Перемоги, 9,

+38 (050) 353-62-03

ЗАМОВИТИ РОЗРАХУНОК РОБІТ

Головна

Питання - відповідь

Питання-відповідь

Увага! Відкрито в новому вікні.

Цей розділ складений з відповідей на питання наших Замовників, що найчастіше ставляться.

Детальніше Ви можете проконсультуватися у менеджерів Компанії "Бурвод" або заповнити форму "Поставити питання" на сайті.

В воде мы видим простоту.

Она проста, понятна глазу.

В воде не ищем мы мечту

И вкус мы чувствуем не сразу.

Она течет, уходит в небо

И под ногами снова лед.

Она всего лишь часть системы

Простых вещей круговорот.

Вода проста. Она в стакане.

Она всего лишь вещество.

Пятак, заброшенный в кармане,

Но все зависит от нее. tsifra

Що означає термін «водоносний горизонт»?

Водоносний шар, горизонт (пласт) - один або декілька водопроникних пластів гірської породи, пори і тріщини якої заповнені вільною підземною водою, що фільтрується через зерна породи під дією сили тяжіння або гідростатичного тиску. Якщо підземні води залягають на першому від поверхні пласті водотривких порід, то водоносний шар називається грунтовим, якщо між двома водотривкими шарами, - міжпластовим. Якщо ж вода, що наповнює його, знаходиться під натиском, то він називається артезіанським або напірним. При виході водоносного шару на поверхню утворюються джерела, джерела, ключі.

Що таке «артезіанска свердловина»?

Поняття "артезіанська свердловина", як правило, трактується в двох значеннях. По-перше, це свердловини з самоизливом води, по-друге, це глибокі свердловини, пробурені до артезіанських горизонтів. Артезіанські води - напірні підземні води, що знаходяться у водоносних пластах гірських порід між водотривкими шарами і утворюють басейни.. Артезіанські води знаходяться під натиском і, будучи розкриті свердловинами (артезіанськими колодязями), піднімаються по них вище за покрівлю водоносного пласта, виливаються по поверхню або фонтанують. Артезіанські води є найбільш чистими, проте буріння свердловин на них пов'язане з рішенням низки технічних запитань і обходиться дорожче. При цьому необхідно врахувати, що такі свердловини обладнані гравієвими фільтрами і служать значно довше - багато десяток років.

Що обрати «колодязь або свердловину»?

Найчастіше у виборі між колодязем або свердловиною вирішальне слово говорить гаманець: невеликий колодязь дешевший за свердловину.

Але і тут є з чим посперечатися. Для автономного водопостачання частки будинку - поливши, хознужды (до 1-2 м3 добової потреби) - підійде і колодязь за наявності водоносного горизонту від 5 до 15 м. Колодязь на велику глибину багатий наслідками ускладненнями і стає нерентабельним в порівнянні з бурінням свердловини. Також слід розуміти, що термін служби колодязів значно менший, вони часто замулюються і вимагають регулярного чищення.

Якщо говорити про питну воду, то у наш час використання колодязя як джерела питної води дуже проблематично. Колодязі неглибокі і збирають тільки верхні води, які із-за існуючого забруднення довкілля, дуже поганої якості. До того ж із-за поганої ізоляції стиків же/б кілець і попадання грунтових вод, вода в колодязі каламутніє після дощу.

Якщо ж говорити про свердловину, то порівнювати колодязь і свердловину - некоректно. Навіть свердловина на пісок перевершує колодязь по технологічності. Можливість повної автоматизації автономного водопостачання і комфортного, практично міського існування у своєму власному заміському будинку.

Навіть те, що колодязь - найпростіший і дешевший варіант водопостачання - теза досить спірна, вартість риття колодязя середньої глибини (10 кілець) - близько $ 1000. Але якість води - під великим сумнівом.

Які переваги буріння із зворотним промиванням водою?

При цьому способі буріння свердловину промивають водою, яка поступає на забій між стінками свердловин і бурильних труб. Вибурена порода при цьому підіймається на поверхню по колоні бурильних труб, що виключає забруднення водоносних пластів. Швидкість підйому води по колоні забезпечує винесення великих часток породи. Це дозволяє відмовитися від застосування глинистих розчинів.

Переваги такого способу буріння очевидні:

високі механічні швидкості буріння в м'яких і рихлих породах, що перевищують аналогічні показники при бурінні з прямим промиванням в 1,5 - 2 рази;
висока якість розтину пласта, що забезпечує високі дебіти;
можливість буріння свердловин великих діаметрів (до 1200 - 1500 мм).

Яка економічна ефективність спорудження свердловин із зворотним примиванням?

Істотна економія спостерігається при бурінні високодебітних свердловин методом зворотного промивання. Спорудження подібних свердловин обумовлює:

збільшення дебітів свердловин і термінів їх експлуатації;
скорочення числа необхідних свердловин з урахуванням різкого збільшення дебітів і термінів експлуатації;
зменшення витрат на здобич води і ремонтні роботи;
скорочення витрати труб, термінів спорудження свердловин і часу на їх освоєння;
зменшення трудовитрат.

Які причини зниження продуктивності свердловин?

Зниження дебітів при роботі водозабірних свердловин відбувається з кількох причин:

хімічне заростання (кольматаж). Це явище виражається в заповненні порового простору прифильтровой зони, піщано-гравійного обсипання, осередків матеріалу фільтру, проміжку між цим матеріалом і зовнішньою поверхнею каркаса фільтру і отворів перфорації нерозчинними у воді утвореннями - гідратованими оксидами і солями, що осідають з фільтраційного потоку. Основними чинниками, що визначають інтенсивність кольматажа, являються: хімічний склад підземних вод, здатність їх до виділення осаду, літологічний склад водовміщуючих порід; гідравлічні характеристики фільтрів; умови водовідбору;
механічна кольматація обсипань. Запескованность і замулювання свердловин найчастіше спостерігаються за відсутності, неправильному підборі або порушенні технології пристрою піщано-гравійних обсипань і обумовлюються винесенням фільтраційним потоком грунтових часток у внутрішню порожнину свердловин;
багаторічна перерва в експлуатації свердловини, що призводить до статичного замулювання;
інтенсивний відбір води з малопотужного пласта, коли з'являються нові свердловини і води на усіх не хапає.

В перших трьох випадках застосовуються різні методи разглинитизации свердловин. У четвертому випадку має сенс бурити нову свердловину на глибші пласти, де запаси прісної води доки великі.

Чи можливо відновити продуктивність свердловини?

При кольматажі і просте свердловин застосовуються різні методи разглинизации свердловин. Разглинизация водоностных пластів і фільтрів також є найважливішою операцією при освоєнні свердловин, що забезпечує досягнення максимально можливого дебіта.

Методи разглинизации свердловин можна розділити на чотири основні групи: гідравлічні, імпульсні, вібраційні, реагентные і комбіновані.

Найширше застосовуються гідравлічні методи, які полягають в ліквідації відкладень, що перешкоджають припливу води у свердловину. Для цього створюють інтенсивні переміщення води у фільтрі і профільтровому просторі за допомогою поршневания, гідророзмиву, гідравлічних ударів, відкачувань, закачувань і тому подібне.

Імпульсні методи засновані на створенні усередині фільтру і в призабойной зоні миттєвого перепаду тиску. Сукупна дія ударних і фільтраційних сил робить руйнівний ефект на кольманант, що цементує отвори фільтрів і зернисті середовища в призабойной зоні свердловин.

При використанні реагентных методів свердловини обробляються відповідними реагентами. Реагенти підбираються так, щоб при вступі в реакцію з кольматантом відбувалося максимальне очищення пір і отворів фільтру, пір обсипання і тріщин пласта, легке видалення продуктів реакції зі свердловини і при цьому не повинна погіршуватися якість води при наступній експлуатації свердловини.

При вібраційному методі обробки свердловин використовується спеціалізована віброустановка і устаткування для ерліфтного відкачування. Вібрація усередині свердловини викликає руйнування закольматированных порід в прифильтровой зоні, руйнування структурних зв'язків між відкладеннями глини і водоносною породою.

Класифікація способів разглинизации свердловин

У більшості випадках разглинизация дає необхідний результат. Більш капітальний ремонт (часткова заміна обсадної колони і тому подібне) використовується в крайніх випадках.

Які водоносні горизонти Київскої області?

У Києві і центральній частині Київської області можна виділити чотири основні водоносні горизонти:

полтавський;
бучакский;
сеноманский;
юрський.

Полтавський водоносний горизонт залягає на глибині 30-50 м на усій території Київської області. Води цього горизонту є швидше технічними, чим питними через відсутність над його покрівлею водотривких порід. Внаслідок чого у воді можуть знаходитися азотисті з'єднання (нітрати, нітрит, аміак), залізо, а також органічні залишки. Можливий запах сірководня.

Проте близькість до поверхні обумовлює просту і дешеву конструкцію свердловин і порівняно короткі терміни бурових робіт.

На практиці вода полтавського горизонту є незамінним джерелом технічної (сантехніка, миття будівництво і т. д), а при відповідній водопідготовці і питної води.

Бучакский водоносний пласт теж поширений по усій території і зустрічається на глибині від 60 до 90м. На відміну від полтавського бучакский горизонт надійно захищений від поверхневого забруднення і дає воду хорошої якості (у деяких місцях підвищений вміст заліза).

Сеноманский горизонт залягає на глибині від 60 м в заплаві р.Днепр до 150 м на вищих ділянках. Сеноманский пласт розташований на усій території Київської області за винятком південних і західних районів.

Перекрита потужними крейдяними відкладеннями, вода сеноманского пласта відрізняється хорошою якістю і стабільністю хімічного складу. Використовується для централізованого водопостачання, розливу бутылированной води і виробництва продуктів харчування.

Юрський горизонт найглибший і залягає на відмітках від 170м до 300м. Він ізольований від поверхневого забруднення більш ніж 100 - метровим шаром щільних глин і піщаників. Вода цього горизонту відповідає вимогам ГОСТ 2874-82 "Вода питна", використовується в усіх галузях, а також розливається і продається як мінеральна і столова природна вода. Води юрського і сеноманского пластів є артезіанськими, їх використання контролюється профільними державними службами.

Для чого здійснюється водопониження?

Нині при будівництві і експлуатації об'єктів в породах, що обводнюють, використовуються різні методи захисту від підземних вод. Основними є дренаж, протифільтраційні завіси, зниження рівня підземних вод свердловинами і голкофільтрами.

Дренаж вважається активною формою захисту, а протифільтраційні завіси - пасивною внаслідок того, що при другому способі передбачається досягнення тільки однієї мети - запобігання злочину підземних вод до об'єкту.

На практиці застосовується попередній і паралельний дренажі. Попередній дренаж здійснюється до початку ведення основних робіт, а паралельний - одночасно з ними. Завдання дренажу може полягати в зниженні рівня підземних вод з метою забезпечення умов ведення робіт (експлуатація об'єкту) або в досягненні певної вологості порід для успішної їх розробки або забезпечення якості корисної копалини, що добувається.

Перше завдання успішно вирішується із застосуванням водопониження. Досягнення певної вологості - складніше завдання, оскільки при цьому доводиться видаляти і гравітаційну, і капілярну, а іноді і тісно пов'язану вологу.

Що таке «дебіт»?

Дебіт - об'єм води, нафти, газу, видаваний свердловиною (колодязем), джерелом в одиницю часу. Визначається в л/з або в м3/ч, ч/сут. Близький до дебіта термін "витрата" рекомендується вживати по відношенню до потоків (підземним, річковим).

Як здається свердловина?

ТОВ "Компанія з водозабезпечення "Бурвод" має технічну можливість здавати свердловину в експлуатацію після її освоєння і повного устаткування, тобто після установки насосного устаткування, споруди і пристрою надскважинного павільйону і обв'язування свердловини, подачі електроенергії, будівництва і облаштування зон санітарної охорони. Насосне устаткування має бути забезпечене необхідною контрольно-вимірювальною апаратурою, на свердловині також має бути встановлений рівнемір.

Неприпустимими є простої свердловини без монтажу насосного устаткування. Бездіяльність протягом 4-6 місяців приводить до повного виходу її з ладу. При монтажі насосного устаткування через 2-3 місяці після закінчення робіт потрібна попередня 2-3 добове відкачування зі свердловини. Якщо відразу після спорудження свердловини не буде змонтовано насосне устаткування, гирло свердловини слід обов'язково заварити наглухо.

При здачі свердловини в експлуатацію наша організація надає замовникові паспорт на свердловину, до якого додається наступне,:

геолого-технический розріз свердловини з вказівкою пройдених порід, їх потужності, глибини залягання і віку;
опис конструкції свердловини, фільтру і додаткових пристроїв з вказівкою місць їх установки;
опис цементації кільцевого і затрубного проміжків з вказівкою висоти підйому цементного розчину;
дані про статичні рівні усіх пройдених і перекритих обсадними трубами водоносних горизонтів;
координати свердловини і абсолютна відмітка гирла;
журнал досвідчених відкачувань;
гидрогеологические і технічні ув'язнення з вказівкою максимально можливого відбору води, типу водопідйомника і глибина його розташування;
результати фізико-хімічних і бактеріологічних аналізів води;
електрокаротажна діаграма для свердловини, пробуреної роторним способом, і її розшифровка;
гарантійний паспорт на 5 років.

Від чого залежить конструкція свердловини?

Конструкція водозабірної свердловини залежить від гидрогеологических умов, способу буріння, вимог санітарного захисту і експлуатації. До конструктивних елементів відносяться: оголовок, кондуктор, технічна і експлуатаційна колони труб, цементний захист, відстійник, фільтр, надфильтровая колона і гравієве обсипання.

Свердловина характеризується різними поєднаннями обсадних труб, які служать для кріплення її стінок і гідроізоляції окремих водоносних пластів. Початковий і кінцевий діаметри труб визначаються завглибшки свердловини; експлуатаційний (робітник) діаметр повинен відповідати діаметру намічаного водопідйомника, а кінцевий - водопропускній здатності фільтру. Глибина спуску обсадних колон, кількість їх і діаметр залежать від способів буріння свердловини, необхідності ізоляції водоносних горизонтів і цементування затрубних і міжтрубних просторів.

Конструкцію також обирають з розрахунку необхідного дебіта води при мінімальному динамічному рівні. Конструкція має бути нескладною, зручною в експлуатації, допускати проведення робіт по ремонту і відновленню дебіта. Свердловину закріплюють найменшою кількістю колон обсадних труб.

Як вибрати тип водопідіймального устаткування?

Початковими даними, що визначають тип устаткування, являються фактичні значення статичного і динамічного рівнів, питомий дебіт і загальний дебіт свердловини. Крім того, на вибір типу водопідіймального устаткування впливають діаметр експлуатаційної колони свердловини, необхідний натиск над гирлом свердловини, наявність електроенергії і тому подібне

Найбільш поширені підйомні установки - погружні електронасоси, а в окремих випадках ерліфти. На малодебитных свердловинах, в основному за відсутності електроенергії, використовують штангові поршневі насоси.

Економічні і зручні в експлуатації погружні електронасоси, ККД яких складає близько 70 %. Широкий діапазон їх натисків і дебітів дозволяє підібрати необхідну марку для будь-яких гидрогеологических умов. Подача погружного насоса не повинна перевищувати визначений відкачуванням експлуатаційний дебіт свердловини.

Застосування ерліфтних установок економічно виправдане при експлуатації водозабору з декількох свердловин, розташованих в безпосередній близькості один від одного.

Для чого призначено технічне обслуговування свердловини?

Технічне обслуговування призначене для підтримки об'єктів водопостачання в працездатному стані і в належному виді, зменшення інтенсивності старіння елементів і зносу деталей водопідіймального і іншого устаткування, попередження відмов, несправностей або виявлення їх з метою своєчасного усунення. Технічне обслуговування є профілактичним заходом, що проводиться в плановому порядку через певний період роботи об'єктів водопостачання.

Технічне обслуговування включає контрольно-деспечерские, кріпильні, мастильні, регулювальні, електротехнічні і інші роботи, що виконуються, як правило, без демонтажу вузлів споруди.

Як правильно експлуатувати свердловину?

Основна умова довголітньої і стабільної роботи свердловини - чітке дотримання основних параметрів режиму експлуатації : визначених при бурінні і випробуванні експлуатаційного і питомого дебітів, статичного і динамічного рівнів, максимально допустимого міжремонтного періоду і сили струму електродвигуна. Порушення експлуатаційних параметрів, особливо у бік збільшення, тягне вихід з ладу свердловини і насосного устаткування. Якщо свердловина споруджена з дотриманням технічних умов, затрубне цементування виконане з підйомом цементу до поверхні, а в процесі відкачувань правильно сформований фільтр, то режим експлуатації визначається тільки роботою насосного устаткування. Установка водопідіймального устаткування з дебітом що перевищує експлуатаційний, призводить до руйнування природного фільтру, утвореного при відкачуванні зі свердловини, до піскування свердловини і утворення піщаних пробок.

Яким чином проходить ліквідаційне тампонування свердловини?

Санітарний тампонаж виробляється з відновленням первинної захищеності горизонту за затвердженим проектом.

Загальна схема тампонування полягає в підготовці майданчика у свердловини, підвозці необхідного устаткування і матеріалів, монтажі устаткування, обстеження стану свердловини (спуску трубок для виміру до забою з одночасним видаленням шламу промиванням, визначенні стану обсадних колон), в тампонуванні великим піском або дрібним відсортованим гравієм нижньої частини свердловини до глибини залягання покрівлі самого нижнього з розкритих свердловиною водоносних горизонтів. Це необхідно для збереження і відновлення природного руху підземних вод у водоносному горизонті.

Для дезинфекції свердловини пісок або гравій закачують в неї за допомогою розчину хлорного вапна.

У схему тампонування також входять: вирізка і підйом (якщо це можливо) частини колон труб, не дотичних до гірських порід; заповнення іншої частини ствола глиняними кульками з поінтервальним тампонуванням, або заливка його цементом з добавкою дрібного піску або іншим тампонажным розчином до висоти на 1,25 м нижче за денну поверхню; зрізає обсадних труб у дна шурфу; заливка дна шурфу шаром бетону завтовшки 0,25 м; засипка шурфу місцевим грунтом.

Покинуті свердловини невідомої конструкції, частково заповнені різними предметами, ліквідовують після ретельного виконання робіт на гирлі, спуску кавернометра і друку.

Що впливає на рух підземних вод?

І постійні водні потоки, і джерела, і гейзери, і колодязі, і карстові печери у вапняках зобов'язані своїм існуванням одному загальному джерелу - підземним водам. Нижче за поверхню землі, там, де немає випару, в порах і тріщинах грунту і порід знаходиться велика кількість води. Ця вода повільно просочується з областей інфільтрації, де вона поступає в грунт в результаті випадання опадів, до областей розвантаження, де підземні води виходять на поверхню. Під землею знаходиться приблизно в 37 разів більше води, чим в озерах, річках і болотах світу.

Поширення і рух підземних вод контролюються в основному пористістю і проникністю гірських порід.

Пористість - це загальний об'єм усіх порожнеч в гірській породі. Величина пористості гірських порід характеризується коефіцієнтом пористості n, який визначається відношенням об'єму пір до об'єму усієї породи в сухому стані і виражається в долях одиниці або відсотках.

Пористість деяких порід

Пористість водовміщуючої гірської породи - це частина її об'єму, заповнена водою і виражена як відношення об'єму порожнеч до загального об'єму породи.

Характеристикою властивостей місткостей водовміщуючого середовища є не повна пористість, а коефіцієнт гравітаційної водоотдачи породи, тобто кількість води, яка може вивільнятися з елементарного об'єму пласта при його осушенні.

Середні значення коефіцієнта водоотдачи

Проникність - це властивість пористого матеріалу пропускати через себе воду під дією прикладеного градієнта тиску. Проникність - це провідність по відношенню до води.

Звідки з'явилась назва «артезіанська»?

Артезіанські колодязі дістали свою назву від французької провінції Артуа, де в багатьох колодязях вода піднімалася вище за поверхню землі, і била фонтаном. Сьогодні назва "артезіанський" поширюється на будь-який колодязь, де грунтові води, де грунтові води піднімаються вище за відмітку, на якій вони були зустрінуті спочатку; вода не обов'язково повинна виливатися на поверхню.

Артезіанська течія виникає внаслідок різниці гідростатичного тиску в різних частинах замкнутого водоносного горизонту.

Які проблеми можуть бути при безграмотному бурінні свердловин?

Буріння свердловин має бути грамотним і якісним. Від підходу до буріння залежить не лише робота і продуктивність свердловини, але і її вплив на довкілля.

Можна виділити декілька загальних вимог до якості будівництва свердловин :

експлуатаційна колона повинна мати такий діаметр, щоб через неї забезпечувався пропуск очікуваної кількості води при мінімальних витратах енергії на їх підйом і витратах на будівництво свердловини.
ствол свердловини повинен відповідати певним вимогам за формою перерізу і профілю, що необхідно для нормального подальшого поглиблення свердловини і спуску в неї обсадних колон.
проводка свердловини не повинна порушувати правила охорони природи і надр, природної роз'єднаності пластів, викликати перетікання флюїдів з одного пласта в іншій і втрату або забруднення джерел води, неплановане пониження або підвищення рівня грунтових вод, неконтрольоване проникнення на поверхню мінералізованих вод. Ізоляція верхніх вод в заколонном просторі свердловини має бути постійною, довготривалою незалежно від того, експлуатується свердловина, припинили її експлуатувати або ліквідовували. Надійність такої ізоляції зазвичай залежить від цементування свердловин.

Свердловина може стати джерелом прекрасної питної води на довгі роки або "бідою" і для замовника і для довкілля.

У чому відмінність ударного і обертального способу буріння?

Способи буріння класифікуються за різними ознаками: способу руйнування гірських порід, типу породоразрушающего інструменту, виду передачі енергії долоту, взаємному положенню гирл свердловин, складам і властивостям бурових розчинів, способу промивання, цілям буріння і призначенню свердловин, конструкції свердловин, положенню осі свердловини в просторі.

Найбільш поширена класифікація за способами руйнування гірських порід : механічне, струминне, вибухове, вогневе, електрогідродинамічне, магнітострикційне і інше.

Механічне руйнування гірських порід реалізоване в найбільш поширеному обертальному і ударному бурінні, яке передувало обертальному.

Ударне буріння підрозділяється за типом інструменту на ударно-канатное і ударно-штанговое, а обертальне, за способом приводу долота в обертання, на роторне і буріння забійними двигунами.

При ударному бурінні ствол свердловини створюється періодичними ударами долота по забою під дією ваги долота і важкої ударної штанги. При обертальному способі буріння гірська порода на забої руйнується долотом, що обертається, на яке передаються осьове навантаження і момент, що крутить.

Коли взагалі з'явилось буріння?

Буріння як спосіб будівництва глибоких вироблень з'явилося за два тисячоліття до н.е. в найбільш розвинених в ту пору країнах Сходу - Китаї і Єгипті. Буріння здійснювалося тоді вручну канатним способом або бамбуковими штангами. Бамбуком же обсаджувалися перші свердловини в Китаї, пробурені на розсіл.

У провінції Артуа (Франція) в 1126 р. була споруджена перша свердловина на прісну воду. Колодязі, що згодом самоизливающиеся водою, і свердловини стали називати артезіанськими.

У Західній Європі одним з перших зображень свердловини вважають малюнок італійця Джиованни Фонтану в його "Книзі приладів для ведення війни" (1420 р.). Через 10 років в Італії був опубликовано перше для Європи креслення бурового обертального пристрою для спорудження колодязів. Пристрій мав бурову фрезу, інакше її і не назвеш, вона оберталася вручну за крестовину- перекладину.

Нарешті, в документах геніального Леонардо да Вінчі, датованих 1500 р., ми знаходимо креслення бурової установки з треногою, таке витончене, що не знаючи його походження, можна було б визнати малюнок за сучасний ескіз інженерної розробки для ручного буріння. І недивно, діяльність Леонардо да Вінчі вражає нас саме цією характерною особливістю, багато що, створене їм, було переизобретено пізніше.

У Росії перші свердловини бурили на розсіл в 12 столітті. Існує опис спорудження свердловини на розсіл штанговим обертальним способом в 16 столітті.

Припускають, що свердловини на воду в Росії уперше пробурили в 1370 році. Пізніше буріння на воду на глибину до 189 м ручним і механічним ударним способами застосовували в Одесі, Петербурзі, Ризі.

З яких етапів складається буріння свердловини?

Цикл будівництва свердловини можна умовно поділити на декілька видів робіт :

підготовчі роботи до будівництва бурової;
будівельно-монтажні роботи (зборка бурової, монтаж на новій точці);
підготовчі роботи до буріння (огляд і наладка устаткування);
проводка ствола і кріплення;
буріння;
випробування свердловини, здача свердловини в експлуатацію;
демонтаж бурової установки, транспортування на нову точку.

Які будова і склад гірських порід?

Гірські породи, що є твердими полікристалічними тілами, що складають земну кору, складаються із зерен природних хімічних сполук, званих мінералами, і є агрегати мінеральних зерен. Основна маса гірських порід утворена декількома десятками мінералів, званих породообразующими. До них відносяться польові шпати, кварц, амфиболы, піроксени, слюда, карбонати, сульфати та ін.

Гірська порода, що складається з одного мінералу, називається мономінеральною (вапняк, доламає), а що складається з декількох мінералів - полиминеральной (граніт, глина, полимиктовые піщаники та ін.). За походженням усі гірські породи діляться на три групи: магматичні, осадові, метаморфічні.

Магматичні або вивержені породи утворилися з розплавленої силікатної магми, що піднімалася з надр земля до її поверхні. Полягають вони переважно з силікатів і алюмосиликатов. До них відносяться базальты, диабазы, граніти, габбро, диориты та ін.

Осадові породи утворилися в результаті руйнування гірських порід і їх накопичення на поверхні землі або на дні річок і морів. Залежно від походження вони підрозділяються на уламкові, глинисті, хімічні і біохімічні породи.

Класифікація уламкових гірських порід за розміром часток

Метаморфічні породи - це глинисті сланці, гнейсы, кварцити, мармур .

При устаткуванні водоприймальної частини свердловини необхідно знати розмір часток породи, в якій намічається встановити фільтр, і кількісне співвідношення цих часток.

Що таке розтин продуктивных пластів?

Під розтином розуміється комплекс робіт по розбурюванню порід і устаткуванню свердловини в інтервалі продуктивного пласта. В процесі розбурювання пласта і кріплення ствола свердловини мають бути прийняті заходи по попередженню його забруднення, тобто збереженню природної проникності. Завдання наступного етапу розтину полягає в тому, щоб створити сприятливі умови для припливу флюїдів з пласта у свердловину і усунути негативні наслідки, які могли статися в процесі її буріння і кріплення.

З чого складається конструкція свердловини?

До буріння свердловини обгрунтовують і вибирають її конструкцію. У поняття конструкції входить концентричне розташування спущених у свердловину обсадних колон з вказівкою їх діаметру, глибини спуску, висоти підйому закаченного за ними у свердловину цементного розчину, діаметру доліт, якими бурять під кожну колону.

Кожна колона, що спускається у свердловину, має своє призначення і назву. Перша, найкоротша, називається напрямом. Вона встановлюється до початку буріння і оберігає гирло свердловини від розмиву грунту циркулюючим буровим розчином. Друга колонна, службовка для перекриття нестійких верхніх порід називається кондуктором. Низ кондуктора, як і низ усіх колон, що спускаються після нього, закінчується короткою потовщеною трубою, званою черевиком.

Колона, що перекриває деякий інтервал без виходу до гирла свердловини, називається хвостовиком (потайною колоною). Хвостовики часто застосовують при кріпленні глибоких свердловин.

Остання колона називається експлуатаційною. Вона призначена безпосередньо для експлуатації водоносного горизонту і встановлюється точно до його покрівлі. Після розтину водоносного пласта, в нього закладається фільтрова колона. Тип фільтрової колони і фільтру вибирається залежно від порід, з яких складається водоносний горизонт.

При устаткуванні свердловин фільтри підбирають згідно СНиП 11-31-74.

Яке значення має процес цементування свердловин?

Процес транспортування (закачування) цементного розчину в затрубний простір дістав назву процесу цементування свердловин.

Цементування свердловин, особливо, глибоких, - найбільш відповідальний етап їх будівництва. Значення цементировочных робіт обумовлюється тим, що вони є завершальним процесом, і невдачі при їх виконанні можуть звести до мінімуму успіхи попередньої роботи аж до втрати свердловини.

Успіх цементировочных робіт визначається технікою і технологією проведення процесів цементування, якістю підготовчих робіт, тампонажного матеріалу і повнотою заміщення бурового розчину тампонажным. При цементуванні свердловин на воду використовується тампонажный цемент (портландцемент не нижче за марку 500).

Які аномалії обусмовлюються особливостями структури води?

Просту формулу Н₂О має молекула пароподібної води (гідроль). Молекула води в рідкому стані є об'єднанням двох простих молекул (H₂O)₂ - дигодроль, а в твердому стані - трьох простих молекул (H₂O)₃ - тригидроль.

У складі льоду переважають молекули тригидроля, у складі водяної пари (при температурі вище 100°С) - молекули гідроля, а в краплинно-рідкій воді - суміш гідроля, дигидроля і тригидроля, співвідношення між якими міняються із зміною температури.

Особливостями структури води обумовлені її наступні аномалії:

найбільшу щільність вода має при температурі 4°С з пониженням температури до 0°С або з підвищенням до 100°С щільність її міняється;
об'єм води при замерзанні збільшується приблизно на 10%, при цьому тверда фаза легшає рідкою;
вода має високу питому теплоємність, яка з підвищенням температури до 40°С зменшується, а потім знову збільшується;
вода має дуже велику питому внутрішню енергію (318,8 Дж/кг);
вода замерзає при 0°С, із збільшенням тиску температура замерзання знижується і досягає свого мінімального значення (- 22°С) при тиску 211,5 МПа;
вода має найбільшу питому кількість теплоти (2156 Дж/кг) при температурі 100°С;
вода має найбільш високу діелектричну проникність при 20°С;
вода має найбільше поверхневе натягнення в порівнянні з іншими рідинами.

При взаємодії з лугами вода поводиться, як кислота, а при взаємодії з кислотами - як основа. В процесі реакції металів і води виділяється водень. Вода викликає процес обмінного розкладання (гідроліз), взаємодіючи з деякими солями.

Чим треба керуватися при виборі і оцінці джерел водопостачання?

Вибір і оцінку якості джерела водопостачання регламентує ГОСТ 17.1.3.03-77 (СТ СЭВ 1924-79).

При виборі джерела водопостачання слід в першу чергу орієнтуватися на артезіанські (напірні) води, надійно захищені від зовнішнього забруднення.

За відсутності або неможливості використання таких джерел необхідно переходити до інших джерел в наступному порядку:

міжпластові безнапірні води (у тому числі ключі і джерела);
карстові для тріщини води за умови їх особливо ретельної гидрогеологической розвідки і характеристики;
грунтові води, у тому числі інфільтраційні, підруслові і штучно поповнювані;
відкриті водоймища (річки, водосховища, озера, ставки, канали).

Класифікація джерел підземних вод за величиною дебіта

Що означає «класифікація гірських порід за буримістю»?

Усі гірські породи незалежно від їх походження мають певну опірність руйнуванню бурильним інструментом. Ця опірність, звана мірою буримості, залежить від багатьох чинником, наприклад, від твердості мінеральних часток, що складають породу, від великості, крихкості, міцності цементуючої речовини, вологоємкості породи, в'язкості і монолітності її і так далі. Іншими словами, міра буримості залежить від складу, будови, стану і властивостей породи, а також від виду і способу буріння.

У зв'язку з цим для гірських порід розроблені класифікації за буримістю, в яких до певних категорій віднесені групи порід, рівноцінні або дуже близькі по трудності проходки їх бурильним інструментом.

Класифікація гірських порід при бурінні обертальним і ударно-канатным способами

Що таке «фільтрація»?

Рух підземних вод у водоносному горизонті, або так звана фільтрація, відбувається по порах і дрібних тріщинах гірських порід. Окремі струмені рухаються рівномірно, без розриву суцільного потоку, з невеликими швидкостями, паралельно одна інший. Такий рух підземної води переважає в природних умовах і називається ламинарным.

Закон ламинарного руху формулюється таким чином: витрата води, що фільтрується через певну площу (поперечний переріз) гірської породи, прямо пропорційна цій площі, натиску і назад пропорційний довжині шляху фільтрації на цій ділянці потоку. Від залежить від деякої постійної величини - коефіцієнта фільтрації, властивого цій породі.

Коефіцієнт фільтрації є витратою води через одиницю площі поперечного перерізу пласта при напірному градієнті, рівному одиниці, і чисельно дорівнює швидкості фільтрації при одиничному градієнті. Коефіцієнт фільтрації вимірюється в м/сут.

Значення коефіцієнта фільтрації

Чи є класифікація підземних вод?

По Г. Н. Каменскому, у формуванні прісних підземних вод основна роль належить інфільтрації атмосферних вод. Залежно від різних геолого-литологических і фізико-географічних умов, в яких відбувається інфільтрація, можуть формуватися підземні води наступних основних типів.

грунтові води вилуговування в умовах досить вологого клімату;
грунтові води в посушливих районах при інтенсивному випарі;
артезіанські води: із сприятливими умовами живлення і стоку, з украй уповільненим стоком або безстічним.

За умовами залягання і характером водовміщуючих порід підземні води підрозділяються на наступні групи:

порові - в рихлих відкладеннях;
пласти - в пластах гірських порід;
тріщини - в гірських породах, пронизаних тріщинами;
жильні для тріщини - в зонах тектонічних порушень;
карстові для тріщини - в тріщинах і карстових порожнинах закарстовых порід.

За гидрогеологическим показниками підземні води діляться на напірні і безнапірні.

По активній реакції pH підземні води діляться на: сильнокислые, кислі, слабокислі, нейтральні, слаболужні, лужні.

Загальна класифікація підземних вод

Класифікація підземних вод за температурою

Міра мінералізації підземних вод

Існує класифікація води в грунтах:

Вода у формі пари
Пов'язана вода:

прочносвязанная (гігроскопічна) вода
слабозв'язана вода
капілярна вода.

Вільна (гравітаційна) вода
Вода в твердому стані
Кристалізаційна вода і хімічно пов'язана вода.

Кожна з приведених класифікацій підземних вод в тій або іншій мірі використовується при проектуванні свердловини, оскільки вона конкретно вказує проектувальникові на яку глибину, якій конструкції необхідно запроектувати свердловину і які насоси передбачити (напірні або безнапірні) залежно від характеру вод.

Залежно від величини сухого осаду (солевміст), жорсткості, кількості заліза і фтору проектувальник передусім передбачає в проекті склад і вид очищення підземної води для доведення її до питної якості.

Що визначає якість води?

Якістю води називається сукупність властивостей води, обумовлена в основному концентрацією компонентів, що містяться в ній.

До складу води у вигляді різних хімічних сполук входить близько 50 елементів, багато з яких міститися в малих кількостях, але також що впливають на її властивості. Природні води завжди містять декілька компонентів. Залежно від розміру часток що становлять компоненти води, розрізняють:

розчинені компоненти, частки яких знаходяться в стані молекулярної або іонної дисперсності (розмір часток менше 0,1 мкм). До них можна віднести розчинені у воді гази (кисень, вуглекислий газ, сірководень, азот), а також катіони і аніони розчинених у воді солей кальцію, магнію, натрію, калію, хлору та ін.
колоїдні компоненти, частки яких знаходяться в стані високої дисперсності (розмір часток 0,1 - 10 мкм). Ці компоненти можуть бути органічного і мінерального походження. До органічних відносяться гумінові речовини і масла, а до мінеральних - кремнієва кислота, з'єднання металів та ін.
грубодисперсні компоненти, що мають розміри часток більше 10 мкм.

Які властивості має вода?

При визначенні якості розрізняють наступні властивості:

фізичні: температура, запах, смак, присмак, прозорість, муть і залишок, зважені речовини, электропроводимость.

Порівняльна таблиця граничної концентрації солей, що викликають смакові відчуття

хімічні: активна реакція, лужність, жорсткість, сухий залишок, залізо, сульфати і хлориди, азотвмісні речовини, окислюваність, сірководень, розчинений кисень, миш'як, фтор, мідь, цинк, марганець, вільна вуглекислота, кремнієва кислота.
бактеріологічні: загальне число бактерій, коли-титр, колі-індекс.

Що таке глина?

Глини можуть утворитися в результаті зносу найдрібнішого мулу, який річки несуть у вигляді муті і який потім відкладається в спокійному воді.

Розрізняють, крім того, глини, що утворилися в результаті діяльності льодовика, а також руйнування переважно польовошпатових і слюдяних порід, що є кінцевим продуктом, в процесі вивітрювання (каолины і монтмориллонитовые глини).

Хімічний склад глин різноманітний. Окрім каоліну (кремнієвих з'єднань глинозему), до складу глин входять: найдрібніше кварцеве борошно, залізисті з'єднання, вапно, доламає, іноді гіпс і інші речовини.

Суглинки (піщані глини) і супіски (глинисті піски) - це перехідні гірські породи від глин до пісків. По своєму складу вони представляють різні співвідношення суміші піщаних і глинистих часток.

Як визначається «радіус впливу свердловини»?

Радіус впливу свердловини - це відстань від свердловини, з якої проводиться відкачування, до меж її впливу. Зона впливу свердловини визначається гідродинамічним полем цієї свердловини.

Для добре вивчених районів величину радіусу впливу рекомендується визначати досвідченим шляхом. Для маловивчених районів величину радіусу впливу орієнтовно можна розраховувати по формулах або приймати по таблиці їх вірогідних значень.

Радіус впливу залежно від питомого дебіта свердловини

Радіус впливу R, м

500-300

300-100

100-50

50-25

25-10

Питомий дебіт, м³/ч

7,2

7,2-3,6

3,6-1,8

1,8-1,2

1,2-0,7

0,7

Вірогідні значення радіусу депресії (по Д.И. Щеголеву)

Таким чином, спорудження другої свердловини на той же горизонт в радіусі впливу першої, не має сенсу. Оскільки вони перебиватимуть один одного, і ділити між собою робочий дебіт. Бурити другу свердловину, в радіусі впливу першої, якщо є така необхідність, можна тільки на інший водоносний горизонт або у вигляді резервної одиниці.

Для чого проводиться відкачування свердловини?

Відкачування свердловини - один з основних видів робіт, за результатами яких оцінюють можливості відбору зі свердловин необхідної кількості води і її якість.

За результатами досвідчених відкачувань визначають:

продуктивність свердловини або групи свердловин і залежність дебіта від динамічного рівня води;
стійкість дебіта, або пониження рівня в часі, або залежність їх зміни від часу і режиму експлуатації;
початкові дані для визначення коефіцієнта фільтрації, радіусу впливу і коефіцієнта п'єзопровідності;
якість води;
зв'язок водоносного горизонту, що намічається до експлуатації, з поверхневими водами або іншими суміжними горизонтами;
вплив водовідбору зі свердловини на інші близько розташовані водозабірні споруди і можливу міру взаємодії між свердловинами.

Дебіт свердловини і динамічний рівень можна вважати сталим, якщо протягом останніх 24 ч відкачування не відбувається систематичного зниження рівня і зміни дебіта.

За яких умов слід використовувати роторне буріння?

Роторне буріння слід використовувати при виконанні наступних умов :

добре вивчений геолого-гидрогеологический розріз ділянки буріння;
заздалегідь розвідані і випробувані водоносні горизонти, для яких є детальна характеристика якості і кількості води;
горизонти води характеризуються великими натисками;
можливість проведення каротажу свердловини;
можливість безперебійної доставки води і глини до місця буріння.

Яким вимогам повинні відповідати фільтри бурових свердловин?

Фільтри бурових свердловин повинні відповідати наступним основним вимогам:

забезпечувати максимальний дебіт свердловини при мінімальному пониженні рівня води в ній, тобто створювати мінімальні вхідні опори в прифильтровой зоні для зведення до мінімуму витрат на підйом води;
мати необхідну механічну міцність;
мати по можливості найбільшу площу контакту з водоносною породою для забезпечення найменших вхідних швидкостей фільтрації;
при тривалій експлуатації бути досить стійкими проти хімічної і електрохімічної корозії, водної ерозії, а також заростання;
мати конструкцію, яка забезпечує можливість застосування механічних і хімічних методів відновлення проникності прифильтровых зон і фільтру, а також дозволяє витягати зі свердловини старий фільтр для заміни його новим.

При роботі фільтру піскування допускається лише в початковий період при проведенні будівельних і досвідчених відкачувань.

Що таке «пори» в грунтах?

Структурні елементи, що складають грунти, при нещільному приляганні один до одного утворюють проміжки різної величини, які називаються порами.

Типи пір дисперсних грунтів

Як підбирається фільтр?

Усі фільтри для устаткування свердловин на воду, по Д. Н. Башкатову, ділять на п'ять типів:

трубчасті і каркасно-стержневі з дірчастою і щілинною перфорацією;
трубчасті і каркасно-стержневі з покриттям з дроту, сітки, штампованого листа і тканини;
гравієво-обсипні;
блокові;
гравітаційна, заснована на використанні сили тяжкість.

Які бурові установки використовуються при обертальному способі буріння?

Нині при бурінні свердловин на воду використовуються самохідні (на автошасі) і пересувні бурові установки:

при обертальному способі з прямим промиванням: УРБ- 2; УРБ-2,5А; УРБ-3АМ; 1БА15В; УБВ- 600
при обертальному способі із зворотним промиванням: FA - 12; 1БА15К.

Бурові установки для обертального способу буріння з прямим промиванням

Бурові установки для обертального способу буріння із зворотним промиванням

Яке походження підземних вод?

Нижче за поверхню землі зустрічаються три генетичні типи води : метеорна (атмосферна), похоронена (реліктова) і магматична (ювелірна) вода. Поза сумнівом, велика частина підземних вод - це метеорна вода, яка поступає з атмосфери, випадаючи у вигляді дощу або снігу. Метеорна вода складає майже 100% води, що бере участь в гідрологічному цикле.177стр.

Похоронена вода - це вода, що збереглася в просторі між частками осадових гірських порід ще з тих пір, коли вони відкладалися на дні океану. У похороненій воді міститися розчинені солі, але по хімічному складу вона зазвичай відрізняється від сучасної морської води.

Магматична вода є водою, що поступає з магматичних тіл, розташованих на глибині, в яких спочатку може міститися до 10% розчиненої води. Вода гарячих джерел в областях сучасного вулканізму, можливо, частково має магматичне походження.

Що таке гравієвий фільтр?

Найбільш поширений і ефективний тип фільтрів, з точки зору забезпечення тривалої і стійкої експлуатації свердловин, що забирають воду їх середньо- і дрібнозернистих водоносних пісків, - гравієвий.

До гравієвих відносяться фільтри, у яких поверхня, що контактує з водоносною породою, складається з гравію, що штучно вводиться, або крупнозернистого піску, розташованих навколо опорних фільтрових каркасів з перфорованих труб, дротяних і стержневих фільтрів та ін.

Гравієве обсипання слід розглядати як засіб збільшення радіусу фільтру свердловини, поліпшення фільтраційних властивостей порід в прифильтровой зоні і як конструктивний елемент, що дозволяє збільшувати розмір прохідних отворів, а отже, і шпаруватість фільтрових каркасів. Із застосуванням обсипання знижуються вхідні швидкості, і подовжується термін служби фільтрів.

При експлуатації підземних вод використовують гравієві фільтри двох типів : опускні, які встановлюють у свердловини в готовому виді, і обсипні, створювані у свердловині шляхом засипки або закачування гравію на забій по міжколонному простору.

Класифікація способів створення гравієво-обсипних фільтрів

Які є конструкції гравієвих фільтрів, що створюються в забої свердловини?

Гравієві фільтри, що створюються в забої свердловини, встановлюють таким чином. Спочатку у свердловину опускають фільтровий каркас якої-небудь конструкції, а потім в зоні водоносного пласта проводять його обсипання гравієм, який засипають в забій по міжколонному простору. У глибоких свердловинах гравій на забій можна доставляти потоком промивальної рідини з використанням різних пристосувань.

Схема гравієво-обсипного фільтру у свердловинах ударного буріння в процесі його споруди показана на мал. 1. В цьому випадку фільтровий каркас у вигляді дротяного фільтру обсыпают гравієм у міру підйому експлуатаційній колоні обсадних труб, витягуваній з водоносного пласта.

Гравітаційний спосіб створення гравієвих обсипань, при якому гравій осідає навколо фільтрового каркаса при вільному падінні часток на забій в міжколонному просторі під дією сил тяжіння, - найбільш простий, але його рекомендується застосовувати тільки у свердловинах завглибшки до 100 м.

Гравієві обсипання водозабірних свердловин повинні складатися з відсортованого, однорідного по гранулометричному складу гравію. Застосування різнорідних гравієвих сумішей може викликати тривале піскування свердловин і навіть вихід їх з ладу.

У дрібнозернистих пісках, а також середньозернистих, але за наявності вод, схильних до виведення солей на фільтрах, необхідно застосовувати для свердловин ударного буріння двошарове (рис) і рідше тришарове обсипання. Двошарове гравієве обсипання утворюється навколо фільтрового каркаса у міру витягання з водоносного пласта експлуатаційної і допоміжної колон труб. Застосування такого обсипання в дрібнозернистих пісках дозволяє збільшити у декілька разів розмір щілин на фільтраційному каркасі, що зменшить вірогідність їх заростання в процесі експлуатації.

Але багатошарові обсипання ускладнюють і здорожують спорудження свердловин. Чим більше товщина гравієвого обсипання, тим більше продуктивність фільтру і стійкіше його робота.

При збільшенні об'єму і контура обсипання ефективність застосування гравієвих обсипань різнозернистого складу збільшується, а небезпека суффозионного винесення зменшується. Виходячи з цього, рекомендується приймати мінімальну товщину шару обсипання 50 мм, прагнучи по можливості її збільшувати. Буріння свердловин великого діаметру роторним способом із зворотним промиванням забою чистою водою полегшило роботу із створення таких обсипань.

Схема свердловини роторного буріння, обладнаної гравієвим фільтром з розширеним контуром обсипання, показана на мал.

Для створення гравієвого обсипання в глибоких свердловинах краще всього застосовувати спеціальні пристрої і пристосування, що забезпечують примусову подачу гравію в зафильтровое простір. У нафтовій промисловості широко використовують свердловини розширеного контура, в яких в розширену частину водоносного пласта гравій закачують методом зворотної циркуляції.

При впровадженні цього методу в практику водопостачання дозволяє значно понизити вартість спорудження свердловин і ширше використовувати для водопостачання водоносні горизонти, що залягають на великій глибині, часто представлені дрібнозернистими пісками.

Гравієво-обсипні фільтри рекомендується застосовувати для устаткування водоприймальної частини свердловини в рихлих породах при великих водовідборах.

Від чого залежать склад і товщина гравієвого обсипання?

Підбір обсипань при пристрої гравієвих фільтрів - один їх найбільш відповідальних етапів в комплексі робіт, пов'язаних з проектуванням, спорудою і експлуатацією водозабірних свердловин.

Розмір гравієвих (піщаних) часток і число шарів обсипання визначають, виходячи механічного складу пісків, що складають водоносний пласт на ділянці установки фільтру.

При пристрої багатошарових фільтрів особою увагу звертають на підбір шару обсипання, що контактує з грунтом. Цей шар - основний, фільтраційний. Другий і наступні шари - каркасні, такі, що підтримують.

Залежно від гранулометричного складу водоносних порід як обсипання можна використовувати гравій, піщано-гравійні суміші і піски.

Що є каркасно-стержневі фільтри з дротяною обмоткою?

Каркасно-стержневі фільтри з дротяною обмоткою (рис) складається із сполучних патрубків, металевих стержнів, опорних поясів жорсткості і спіральної обмотки з нержавіючого дроту, що є поверхнею, що фільтрує.

Що є фільтри з круглою або щілинною перфорацією і дротяною обмоткою?

Трубчастий фільтр з дротяною обмоткою (рис) складається з перфорованої труби, опорного дроту і спіральної обмотки з нержавіючого дроту, що є поверхнею, що фільтрує; на кінцях труби є стандартне різьблення. Для з'єднання ланок фільтру між собою застосовуються напівмуфти. При з'єднанні ланок фільтру за допомогою зварювання на кінцях труби мають бути фаски для зварювання.

Обсадні труби

Які застосовуються фільтри з водоприймальною поверхнею з штампованого просіканого листа?

Фільтр з водоприймальною поверхнею з штампованого листа просічення на трубчастій основі (рис а) складається з перфорованого трубчастого каркаса, по поверхні якого навитий дріт прокладення, гумовий або хлорвініловий шнур діаметром 5.10 мм з кроком 60.100 мм. Проволікатиму або шнур закріплюють на початку і кінці секції фільтру за допомогою притискних планок. Завдяки цій навивке між трубчастим каркасом і листом створюється дренажний пристрій, що відводить воду всередину фільтру. Штампований просіченням лист з нержавіючої сталі завтовшки 0,7.1 мм з отворами різної конфігурації і шпаруватістю від 18 до 25.30% накладають на опорний дріт і кріплять переривчастим швом електрозварювання. Торцеві щілини закривають кільцями, привареними до трубчастого каркаса.

Фільтр з водоприймальною поверхнею з штампованого листа просічення на каркасно-стержневій основі (рис б) виконують аналогічно фільтрам на трубчастій основі, але без спіралі прокладення, тобто монтаж листа просічення здійснюють безпосередньо по стержнях каркаса.

Для чого використовуються герметичні оголовки свердловини?

Оголовки свердловин використовуються для забезпечення виміру рівнів води у свердловині, монтажу і демонтажу водопідіймальних механізмів, а також для оберігання свердловини від попадання грунтової води, мастильних масел і сторонніх предметів. Для цього зовнішню колону обсадних труб у верхній частині бетонують на глибину 0,8 - 1 м радіусом 0,4 - 0,5 м.

Гирло свердловини, особливо призначеної для питного водопостачання, герметизують. Герметизацію оголовков здійснюють сальниками ущільнювачів, що встановлюються в отворах опорної плити для введення кабелю, дротів датчиків і трубки для виміру рівнів води, а також гумовим прокладенням між опорною плитою і фланцем гирлового патрубка.

Що таке зона санітарної охорони?

Для водозаборів підземних вод встановлюються два пояси санітарної охорони: перший - зона строгого режиму і другий - зона обмежень.

Зона строгого режиму призначена для запобігання випадковому забрудненню води безпосередньо у водонапірних спорудах. Згідно СНиП 11-31-74, встановлюються наступні межі першого поясу : для надійно захищених горизонтів - не менше 30 м, для незахищених і недостатньо захищених - не менше 50 м. Для поодиноких свердловин, що розташовуються на території об'єктів, що виключають забруднення грунту, відстань від них допускається зменшити відповідно до 15 і 25 м. В межах першої зони забороняються усі види будівництва, проживання людей, випас худоби, застосування для рослин отрутохімікатів, органічних і деяких видів мінеральних добрив.

У зоні обмежень забороняється споруджувати об'єкти, небезпечні з точки зору забруднення підземних вод і порушення нормальної експлуатації водозаборів. Не допускається скидання господарчо-побутових і промислових стічних вод в підземні горизонти через свердловини і гірські вироблення, а також забороняється проведення земляних робіт з руйнуванням захисного шару над водоносним горизонтом. Межі другого поясу повинні знаходитися на такій відстані, щоб забруднення, що потрапили у водоносний горизонт на межі і за межами цього поясу, ніколи не могли досягти водозабору.

Що таке розчин?

Розчином називають енергетично стійку гомогенну (однофазну) систему безперервного змінного складу, що конденсує, утворену декількома рівномірно розподіленими компонентами, що знаходяться в динамічній взаємодії.

Всякий розчин складається з розчинника і розчиненої речовини. Якщо роздроблена речовина доведена в розчиннику до молекулярного стану, така система називається молекулярним, або істинним розчином, або просто розчином.

Розчинністю називають кількість речовини (у грамах), що насичує 100 г розчинника за даних умов.

Концентрацією називають зміст розчинної речовини в одиниці об'єму або маси розчину.

Найбільш поширені об'ємна, масова, молярна, моляльна і нормальна системи концентрацій.

Нормальним називається розчин, в 1 л якого знаходиться 1 міль розчиненої речовини.

Який використовується буровой інструмент при урарно-канатном і роторному бурінні?

Буровий інструмент при ударно-канатном бурінні:

Робочий інструмент для руйнування породи (долото) і витягання її на поверхню (желонка), а також інструмент, який разом з робочим наконечником збирається в так званий буровий снаряд (ударна штанга, ножиці, канат, канатний замок).
Інструмент для зборки снаряда - інструментальні ключі, затяжні тріскачки.
Інструмент для роботи з трубами - хомути для труб, забивні голівки, черевики, забивний снаряд.
Ловильний інструмент.

Бурильний інструмент для обертального (роторного і колонкового) буріння:

Породоразрушающий інструмент: долота для роторного (безперервного буріння), долота і коронки для колонкового буріння; долота-розширювачі.
Штропи для з'єднання елеватора з талевым блоком.
Ключі ручні типу РИК, двохшарнірні типу БУ- 73-89, геологорозвідувальні, підвісні універсальні машинні типу УМК- 1, машинні типу ОМН і ланцюгові типу КЦМ.
Перехідники типу П, муфтові М, ніпельні Н.
Насоси для відкачування пульпи.

З чого складається проект на свердловину?

Водозаборные скважины, предполагаемые к бурению в районах с достаточной степенью гидрогеологической изученности, позволяющей определить параметры ее конструкции, проектируются как эксплуатационные.

В районах, слабо изученных в гидрогеологическом отношении, или на участках с невыдержанными гидрогеологическими и гидрохимическими условиями скважины проектируются как разведочно-эксплуатационные, глубина и конструкция которых корректируются в процессе бурения и опробования.

При виборі місця заставляння свердловини мають бути враховані:

санітарні вимоги, що виключають забруднення підземних вод з поверхні промисловими або природними стоками;

економічні вимоги, що забезпечують максимальне наближення свердловини до споживача;

геологічні вимоги, що унеможливлюють підсосу води з інших більш мінералізованих водоносних пластів або взаємодії проектованої свердловини з діючими;

умови рельєфу місцевості, що виключають затоплення гирла свердловини паводковими водами.

Технічний проект спорудження свердловинного водозабору підземних вод складається з наступних розділів: записки пояснення, спеціальної і технологічної частин, пристрою і розрахунку зони санітарної охорони, графічного оформлення, кошторисної документації.

Які особливості виробництва бурових робіт на воду враховує у своїй діяльності ТОВ Компанія з водозабезпечення "Бурвод"?

ТОВ Компанія з водозабезпечення "Бурвод" займається бурінням і облаштуванням свердловин більше 70 років. Особливості виробництва диктують певну структуру підприємства і організацію діяльності, налагоджену за багато років. До основних організаційно-економічних особливостей виробництва бурових робіт на воду слід віднести:

наявність широкого і динамічного фронту робіт, пов'язаного з великим числом замовників, що викликає необхідність частого переміщення технологічного бурового устаткування і бурових бригад з одного місця на інше;
індивідуальність гидрогеологических умов буріння кожної свердловини, обумовлена наявністю локальних водозаборів з поодиноких свердловин, розкиданих на великій території;
розвідувально-експлуатаційний характер буріння водозабірної свердловини;
складність оформлення проектної і технічної документації, пов'язана з отриманням права спеціального водокористування, геологічним і санітарним контролем за раціональним і правильним використанням запасів підземних вод;
необхідність спеціального гидрогеологического контролю за технологічним процесом спорудження водозабірної свердловини;
наявність значного об'єму підготовчо-завершальних робіт, відволікаючих від основного процесу - буріння, знижуючих екстенсивність використання і що підвищують знос бурового устаткування;
технологічну необхідність ведення бурових робіт по змінах;
нечисленний склад робочих бурових бригад, що працюють у відриві від основних баз управлінь і ділянок, а також у відриві від сімей, що обумовлює особливий підхід до формування колективів бригад з урахуванням чинника психологічної сумісності працівників;
труднощі организационно-административного управління виробництвом при високих вимогах технологічної дисципліни, що обумовлює своєчасне і високоякісне проведення ізоляційних, каротажних і інших робіт у свердловинах, коли потрібний виїзд на об'єкти буріння спеціалізованих служб компанії, оснащених цементировочными агрегатами, каротажними станціями і т.д.

Перераховані організаційно-економічні особливості виробництва бурових робіт на воду вимагають застосування сучасних методів управління і їх надійний взаємозв'язок.

Що є собівартістю свердловини?

Собівартість спорудження водозабірної свердловини характеризується величиной усіх вироблених буровою організацією витрат в грошовій формі на спорудження свердловин. Собівартість показує, в що фактично обійшлася буровій організації здана свердловина. Собівартість в умовах буріння свердловин на воду часто визначають як суму усіх витрат на одиницю продукції (1 м буріння).

Кошторисна вартість виконаних робіт по спорудженню водозабірної свердловини визначається шляхом оцінки фактичних об'ємів відповідних видів робіт по свердловині, встановлених на підставі технічного проекту і робочих креслень за одиничними розцінками, цінникам з нарахуванням по встановлених нормах накладних витрат і планових накопичень. В умовах буріння розвідувально-експлуатаційних свердловин на воду кошторисна вартість визначається по фактично виконаній конструкції свердловини і уточненого в процесі буріння геолого-технического розрізу (категорийность буріння гірських порід, обводнює їх і т.д.

Як працює "бригадна система" організації робіт в Компанії з водозабезпечення "Бурвод"?

Буріння бригадами в умовах спорудження свердловин на воду є одним з найважливіших способів підвищення продуктивності праці і якості робіт, скорочення термінів спорудження свердловин, економного і ефективного витрачання матеріалів.

Бригада і ИТР безперервно взаємодіють і переймають на себе взаємні зобов'язання.

Бригада зобов'язалася:

виконувати роботи у встановлені терміни і в точній відповідності з технічною документацією, будівельними нормами і правилами компанії. Підкорятися відповідному виконробові;
дотримувати правила зберігання і раціонально витрачати матеріали, буровий інструмент і запчастини, що виділяються для виробництва робіт, раціонально використовувати бурове і допоміжне устаткування, автотранспорт, дотримувати вимоги охорони праці і правила техніки безпеки.

Зобов'язання адміністративного персоналу Компанії з водозабезпечення "Бурвод":

своєчасне забезпечення будівництва свердловини технічною документацією, буровим і допоміжним устаткуванням, буровим інструментом, матеріалами, конструкціями і пристосуваннями для виконання буровою бригадою робіт, передбачених договором, відповідно до графіка виробництва робіт;
впровадження прогресивної технології буріння і освоєння водозабірної свердловини, раціональній організації робіт в бригаді;
створення умов, що забезпечують збереження матеріалів (труб, цементу, глини і т. д.), бурового інструменту, фільтрів і запасних частин, що передаються бригаді;
здійснення інженерно-технічного керівництва спорудженням свердловини;
виконання заходів щодо охорони праці і техніки безпеки.

Які основні категорії водоспоживання?

При проектуванні системи водопостачання будь-якого об'єкту, передусім, повинно бути визначено, скільки води і якої якості вимагається подавати цьому об'єкту. Для вирішення цього завдання необхідно з можливою повнотою врахувати усіх можливих споживачів води і встановити їх вимоги до кількості і якості води, що подається.

Вода витрачається різними споживачами на найрізноманітніші потреби. Проте переважна більшість цих витрат можуть бути зведена до трьох основних категорій.

витрата води на господарсько-питні (побутові) потреби населення. Сюди входять усі витрати води, пов'язані з побутом людей,: питво, приготування їжі, умивання, прання, підтримка чистоти жител і тому подібне. До цієї ж категорії можуть бути віднесені усі витрати води, необхідні для забезпечення благоустрою міста або селища, : поливання вулиць, зелених насаджень і тому подібне.
витрата води для виробничих (технічних) цілей на підприємствах промисловості, транспорту, енергетики, сільського господарства і т.д.
витрата води для пожежогасінні.

Яким вимогам повинні задовольняти джерела водопостачання?

Джерело водопостачання повинне задовольняти наступним основним вимогам:

забезпечувати отримання з нього необхідних кількостей води з урахуванням зростання водоспоживання на перспективу розвитку об'єкту;
забезпечувати безперебійність постачання водою споживачів;
давати воду такої якості, яка найбільшою мірою відповідає потребам споживачів або дозволяє досягти необхідної якості шляхом простого і дешевого її очищення;
забезпечувати можливість подачі води об'єкту з найменшою витратою засобів;
мати таку потужність, щоб відбір води з нього не порушував екологічну систему, що склалася.

З чого складається стандартна система водопостачання?

Система водопостачання (населеного місця або промислового підприємства) повинна забезпечувати отримання води з природних джерел, її очищення, якщо це викликається вимогами споживачів, і подачу до місць споживання Для виконання цих завдань служать наступні споруди, що входять зазвичай до складу системи водопостачання,:

водоприймальні споруди, за допомогою яких здійснюється прийом води з природних джерел (свердловина і так далі);
водопідіймальні споруди, тобто насосні станції, що подають воду до місць її очищення, зберігання або споживання;
споруди для очищення води;
водоводи і водопровідні мережі, що служать для транспортування і подачі води до місць її споживання;
вежі і резервуари, що грають роль регулюючих і запасних місткостей в системі водопостачання.

Чи існує класифікація систем водопостачання?

Системи водопостачання можуть класифікуватися по ряду основних ознак.

За призначенням розрізняють:

системи водопостачання (водопроводи) населених місць (міст, селищ);
системи виробничого водопостачання (виробничі водопроводи), які, у свою чергу, розрізняють по галузях промисловості (водопроводи теплових електростанцій, водопроводи металургійних заводів і т. д.);
системи сільськогосподарського водопостачання.

По характеру використовуваних природних джерел розрізняють:

водопроводи, одержуючі воду з поверхневих джерел (річкові, озерні і так далі);
водопроводи, засновані на підземних водах (артезіанські, джерельні і т.д.
водопроводи змішаного живлення - при використанні джерел різних видів.

За способом подачі води розрізняють:

водопроводи самопливні (гравітаційні);
водопроводи з механічною подачею води (за допомогою насосів), а також зонні водопроводи, де вода подається в окремі райони окремими насосними станціями.

Яке устаткування використовується для водопониження?

Для відкачування води з водоносних горизонтів водознижуючі свердловини обладналися глибинними насосами з електродвигунами, занурюваними нижче за динамічний рівень води в ній (погружные насоси) і з електродвигунами, що встановлюються над гирлами свердловин (артезіанські насоси). Найбільш поширені погружные насоси типу ЭЦВ.

Що таке зональність підземних вод?

При спорудженні свердловини зазвичай зустрічають дві зони підземних вод. У верхній частині знаходиться зона аерації, в поровому просторі якої може знаходитися і вода, і повітря. Будь-яка вода в цій зоні є підвішеною водою. Потужність зони аерації мінлива, оскільки її нижня межа визначається другою зоною, зоною насичення, в якої пори заповнені підземними водами.

Зона аерації розділяється на три підзони: підзону зволоження грунту, проміжну підзону і капілярну оболонку. Межі цих підзон можуть бути нечіткими. Підзона зволоження грунту розташована відразу ж під поверхнею землі. Вона має особливе значення, оскільки саме з неї більшість рослин отримують воду. Частина підвішеної вологи випаровується прямо з грунту або за допомогою транспірування рослинами.

Нижче за капілярну оболонку вода заповнює велику частину пір в грунті або породі, так що в колодязі, якщо викопати його до цієї глибини, стоятиме вода. Це - зона насичення, а води, що знаходяться в ній, називаються грунтовими водами. Якщо породи досить проникні, то з цієї зони за допомогою свердловин можна отримувати воду.

Що таке "бурова свердловина"?

Бурова свердловина є порожниною, що споруджується в гірських породах земної кори. Свердловина має циліндричну форму і значну протяжність (довжину) при порівняно малому поперечному перерізі.

Гирлом називають початок свердловини, а кінець - дном або забоєм.

Стінкою свердловини називають бічну поверхню порожнини або ствола свердловини, а уявну лінію, що проходить через центри поперечних перерізів ствола, - віссю.

Відстань між гирлом і забоєм свердловини характеризує її глибину або довжину ствола. Поперечні розміри визначаються діаметром ствола.

Положення ствола свердловини характеризується кутами нахилу її осі. За цією ознакою выделяюся свердловини:

вертикальні, розташовані під кутом n=90° до горизонту;
похилі, розташовані під кутом 0
горизонтальні, де n=0°.

Процес зміни просторового положення свердловин називається викривленням, яке може виявитися надмірним, що вимагає особливих заходів боротьби з викривленням. Іноді, навпаки, виникає необхідність викликати інтенсивніше викривлення свердловин в бажаному напрямі. Такий вид буріння називається спрямованим.

Що є "спорудженням свердловин"?

Спорудження свердловин - складний процес, при якому виконується ряд операції або робіт, як правило, з використанням комплексу машин, механізмів і пристосувань, що дістало назву бурова установка.

Як правило, при спорудженні свердловин виконуються наступні роботи:

якщо це необхідно, будівництво комунікації, бурових і підсобних приміщень;
монтаж бурового устаткування;
буріння свердловини;
демонтажні роботи і консервація свердловини.

Власне, буріння свердловин полягає в руйнуванні породи на забої і видаленні продуктів руйнування, внаслідок чого формується ствол свердловини. Цей процес супроводжується закріпленням стінок ствола і виконанням спускоподъемных і інших допоміжних операції, без яких не можна поглибити ствол свердловини.

Таким чином, усі роботи можна умовно розділити на:

основні (пов'язані з процесом буріння і закріплення стінок свердловини);
допоміжні (будівельні і монтажно-демонтажні роботи, спускоподъемные операції, а також різні підготовчі і завершальні операції);
спеціальні (устаткування свердловин фільтрами і водопідіймальними засобами, боротьба з ускладненнями, вибухові роботи у свердловинах, ліквідація аварій, консервація і ліквідація свердловин та ін.

Крім того, у свердловинах проводяться різні виміри і дослідження, такі як: аналіз води, виміри статичного і динамічних рівнів у свердловинах, огляд стінок свердловини, відбір орієнтованого керна, геофизичні і інші види досліджень.

Від чого залежить режим буріння свердловин?

Усі роботи в процесі спорудження свердловин виконуються за певними технологічними схемами і в певному технологічному режимі.

Технологічна схема - це спосіб і порядок або послідовність виконання тих або інших операцій.

Технологічний режим характеризується певними параметрами процесу, що протікає при бурінні свердловин. До таких параметрів відносяться швидкість, сила і частота дій, які визначають інтенсивність і напруженість процесу.

Параметри режиму буріння залежать від:

характер і властивості порід (твердість, абразивність, трещиноватость, стійкість та ін.);
глибина свердловини;
стан ствола свердловини;
конструкція породоразрушающего інструменту і його якість;
технічна характеристика бурового устаткування;
призначення свердловини.

Виконувані в процеси спорудження свердловин операції можна умовно розділити на малий і великий цикли.

Малий цикл, включає операції, пов'язані безпосередньо з поглибленням свердловини і виконувані протягом одного періоду. Малий цикл характеризується тривалістю в годиннику або в станко-сменах і величиной поглиблення свердловини за цикл.

Великий цикл, включає усі операції, пов'язані з повним спорудженням свердловини, починаючи з будівельно-монтажних робіт і закінчуючи ліквідацією свердловини.

Що таке долото?

Долото - основний породоразрушающий інструмент при глибокому обертальному бурінні.

По характеру дії на породу усі бурові долота можна класифікувати:

долота "режуще-скалывающего действия", що руйнують породу лопатями (лопатеві долота);
долота "дробяще-скалывающего действия", що руйнують породу зубами або штирями, які розташовані на шарошках (шарошечные долота). Ці долота використовуються для буріння неабразивных і абразивних порід будь-якої твердості.
долота "истирающе-режущего действия", що руйнують породу алмазними зернами або твердосплавними штирями, які розташовані в торцевій частині долота. Такі долота застосовуються для буріння тих же порід, що і долота дробыще-скалывающего дії.

З чого складається фільтрова колона?

Залежно від порід, що складають водоносний горизонт, водоприймальна частина свердловини обладналася фільтрами різних типів, але може бути і бесфильтровой.

Фільтри встановлюються у водоносних горизонтах, представлених рихлими (галька, гравій, піски) або сильнотрещиноватыми породами (вапняки, піщаники, граніти і так далі), для оберігання їх від обвалів і перешкоди винесення породи водою.

Фільтрова колона складається з надфильтровой труби, робочої частини фільтру і відстійника.

Надфильтровая труба повинна мати пристосування для спуску і підйому фільтру і герметизуючий сальник для перекриття кільцевого проміжку між фільтром і колоною обсадних труб.

Відстійник призначений для збору механічних домішок, що осідають з рідини.

Фільтр є головним елементом фільтрової колони. Від правильного його вибору залежать тривалість служби свердловини і постійність її дебіта.

Які вимоги пред'являються до якості води для господарсько-питних цілей?

Вимоги до якості води залежать від того, для яких цілей вона витрачається. Для господарсько-питного водопостачання згідно ГОСТ 2874-73 вони зводяться до наступного.

Вода має бути без запаху і присмаку, безбарвною і прозорою із загальною жорсткістю до 10?²міль/л, змістом сухого залишку до 1500 міліграма/л, залоза до 1,0 міліграма/л.

Жорсткість води і зміст в ній заліза не роблять шкідливого впливу на здоров'ї людини, але така вода незручна для вживання в побуті (погіршується приготування їжі, прання, випадають опади).

Підвищені кількості свинцю, миш'яку, фтору викликають отруєння і хронічні захворювання людей і тварин. Проте при малому змісті фтору (<1 міліграм/л) виникає захворювання зубним карієсом, тому воду фторують.

Присутність аміаку, азотною, азотистою кислот, сірководня, організмів, що утворюються при розпаді, а іноді занадто великий зміст хлору в підземних водах служать непрямими показниками органічного забруднення.

Показником забруднення прийнята бактерія "кишкова паличка" ("бактерія - коли"). Кількість кишкових паличок в 1 л води не має бути більше 3, а титр її - не менше 300.

Что такое гидростатическое равновесие в системе «пласт – скважина»?

В процесі буріння свердловина і розкритий пласт утворюють систему пласт - свердловина. Промивальна рідина давить на стінки свердловини. Рідини або газ, що знаходяться в пласті, давлять на стінки свердловини з боку пласта. Рідини стикаються один з одним через канали фільтрації, що пронизують стінки свердловини, і є сполучені посудини.

Якщо в процесі буріння тиск у свердловині більший за пласт, спостерігатиметься відхід промивальної рідини в пласт. Так зване, поглинання. Це призводить до різного роду ускладненням в процесі буріння:

знижується рівень рідини у свердловині, що може викликати обвали стінок. Окрім цього, втрачається промивальна рідина, що призводить до додаткових витрат;

ускладнюється контроль за процесом промивання;

забруднюються підземні води.

Якщо ж тиск пласта більше гідростатичного тиску промивальної рідини, виникає зворотний процес - водопрояв - рідина зі свердловини поступає на поверхню. Що також призводить до негативних наслідків:

забруднюється прилегла до свердловини територія;

різко погіршується якість промивальної рідини, що викликає обвалення стінок свердловини.

В процесі буріння тиск рідини у свердловині змінюється. До гідростатичного додається тиск, величина якого залежить від виконуваних у свердловині технологічних операцій. Тому можливі умови, коли при бурінні поглинання періодично перемежається з водопроявом. Що також негативно позначається на функціях промивальної рідини.

Забезпечення рівності тисків в системі свердловина - пласт, в процесі буріння, дозволить уникнути небажаних ускладнень при розтині проникних гірських порід.

Які властивості гірських порід впливають на буріння свердловин?

Гірські породи, що мають складний склад і будову, мають багато властивостей, що впливають на процеси буріння свердловин і визначають поведінку порід при руйнуванні, формуванні керна і ствола свердловини. Більшість гірських порід відносяться до твердих тіл, що мають передусім механічні властивості, які визначають характер їх поведінки при дії силового поля, тобто в процесі деформації. Ряд властивостей гірських порід проявляється і при дії на них середовища, зокрема, води,

Класифікація фізичних властивостей гірських порід

Класифікація чинників, що викликають несприятливу поведінку порід при бурінні свердловин

Що таке стійкість гірських порід?

Стійкістю гірської породи є її здатність не обрушуватися при оголенні і не руйнуватися під дією різних чинників. Нестійкі гірські породи при оголенні обрушуються відразу ж або з часом. Міра стійкості порід залежить від багатьох чинників:

міцність - сила зчеплення між частками, коефіцієнт внутрішнього тертя;

физико-геологические властивості і стан (трещиноватость, выветрелость, вологість і так далі).

На стійкість гірських порід також впливають зовнішні фізичні і речові поля, які впливають на неї при оголенні масиву.

Класифікація порід за стійкістю

Які існують способи руйнування гірських порід?

Переважаюча більшість способів руйнування гірських порід при бурінні свердловин полягають в механічному розподілі деякого об'єму твердої маси на елементи - частки невеликого розміру.

Класифікація використовуваних способів буріння свердловин

Способи буріння