Наблюдательная скважина

Предназначена, для проведения в них наблюдений за естественным и возмущенным состоянием водоносного горизонта.

Они отличаются малым диаметром и простотой конструкции. В их качестве могут выступать любые другие типы скважин. [№ 1 стр. 231]

Так как водоносный горизонт имеет сложные гидрогеологические условия, проектом предусматриваются 4 наблюдательных скважины.

3. Условия проведения буровых работ:

Гидрогеологические и гидрогеохимические условия данного участка работ относятся ко второй категории месторождений, в связи с тем, что участок имеет сложные гидрогеологические условия, вследствие невыдержанности мощности, строения, а также фильтрационных свойств водовмещающих пород при простых гидрохимических условиях. Так же наблюдаются сложные гидрохимические условия, характерные для многих месторождений артезианского типа

При бурении скважин на воду вращательно-механическим способом схема работ будет иметь следующую последовательность:

1) Подготовительные работы и обустройство буровых установок;

2) Выбор типа и конструкции долота;

3) Подбор бурового снаряда и технологического режима бурения;

4) Создание условий работы буровой установки;

5) Вскрытие водоносного горизонта;

6) Спуск обсадных колон;

7) Обустройство фильтра;

8) Опытные откачки.

Глубина бурения высчитывается исходя из средней мощности водоносного горизонта, которая равна 100 м, длины отстойника, которая равна 10 м и мощность выше лежащих вскрышных пород, которая равна 90 м.

Исходя из выше сказанного глубина бурения будет составлять 200 м.

4. Выбор и обоснование конструкции фильтра:

При вскрытии водоносных горизонтов в неустойчивых скальных и рыхлых породах для их изучения и эксплуатации водоприемная часть скважины должна быть оборудована фильтром.

Фильтр – это колонна труб, состоящая из над фильтровой, фильтровой (рабочей) частей и отстойника.

При выборе типа фильтра необходимо учитывать следующие требования:

1) При минимальных размерах должны обеспечивать отбор необходимого количества воды.

2) Обладать необходимой механической прочностью.

3) Быть устойчивым против химической и электрохимической коррозии.

4) Иметь небольшие гидравлические сопротивления, максимальную пропускную способность при минимальных размерах.

5) Должен очищать воду от механических примесей. Пропускать песок и мелкие примеси только на начальных этапах.

6) Должен обладать невысокой стоимостью и быть простым в изготовлении.

Правильный выбор типа фильтра и его установка – один из главных факторов повышения качества сооружения и освоения гидрогеологических скважин.

В зависимости от характеристики водовмещающих пород выбирается тип и конструкция фильтра.

Исходя из того, что водоносный горизонт представлен прослоями и линзами мелкозернистых песков в толще глин, выбираем сетчатый фильтр, так как он

обладает лучшими гидравлическими свойствами.

Расчет фильтра:

Рабочая длина фильтра рассчитывается по формуле:

[№ 1 стр. 236] (4.1)

l_p– длина фильтра (м)

α– коэффициент зависящий от залегающих пород

Q– дебит (м³/ч)

D – диаметр водоподъемника

В состав конструкции фильтра входит отстойник.

Длина отстойника выбирается исходя из глубины скважины, так как глубина скважины составляет более 100 м, отстойник будет иметь длину 10 м.

Над фильтровая часть берется 1-2 м.

Исходя из выше сказанного, длина фильтра будет составлять 39,48 м.

Способ установки фильтра

Исходя из предварительной стадии разведки, фильтр устанавливается на колонне обсадных труб, т.е. диаметр фильтра будет равен диаметру эксплуатационной колонны.

5. Расчет эрлифта

Воздушные водоподъемники (эрлифты) дают возможность получать из скважины большие количества воды и поднимают ее на высоту 60-80 метров.

Наиболее часто применяются для откачек из скважины. Они отличаются простотой конструкции, надежностью в работе, могут откачивать воду с механическими примесями, не требуют больших диаметров скважины

Эрлифты имеют следующие преимущества:

1. Не имеют рабочих частей в скважине;

2. Надежны работе;

3. Могут быть применены для откачки воды с большим содержанием песка;

4. Имеют высокую производительность при малых диаметрах

Расчет эрлифта:

№ п/п	Элементы расчета	Ед. измерения	Формулы и обозначения	Расчет и значения	Прим.
	Глубина скважины	м	Lc
	Глубина статического уровня воды от уровня излива	м	h0	10,66
	Глубина динамического уровня воды от уровня излива	м	h=h0+S+a	h=10,66+20,24=30,9
	Высота уровня излива над поверхностью земли	м	a
	Глубина погружения форсунки от уровня излива	м	H=k*h	H=2*30,9=61,8
	Коэффициент погружения		k		табл.№16, 7
	Удельный расход воздуха на 1м3 поднятой воды при парралельном расположении труб эрлифта	м3
	Опытный коэффициент, зависящий от коэффициента погружения		с	12,2	табл.№5
	Расчетный расход воздуха	м3/ч	Q1	137,59
м3/с	Q2	0,038
	Полный расход воздуха	м3/мин
	Пусковое давление воздуха	ат
	Рабочее давление воздуха	ат
	Расход эмульсии непосредственно выше форсунки	м3/с
	Расход эмульсии при изливе	м3/с
	Площадь сечения водоподъемной трубы у форсунки	м2			табл.2
	Площадь сечения водоподъемной трубы при изливе	м2			табл.2
	Внутренний диаметр водоподъемной трубы при расположении труб "рядом"	мм
	Внутренний диаметр труб при центральном расположении труб	мм
	Диаметр воздухопроводных труб в скважине	мм	d1		табл.16- 18
	Внутренний диаметр обсадных труб	мм	D
	Расположение воздушных труб		"центр"
	Производительность компрессора	м3/мин
	Рабочее давление компрессора	ат
	Расчетная мощность на валу компрессора	кВт			Табл.3
	Фактическая мощность на валу компрессора	кВт
	Полный КПД	кВт

 

 

С учетом полученных данных выбираем компрессор, учитывая: мощность, производительность и рабочее давление.

Технические характеристики ЗИФ-ВКС-10:[№2 стр. 350]

Производительность (по всасываемому воздуху) 10

Тип прицепной тележки прицепная рессорная с

поворотным кругом

Конечное давление сжатого воздуха кг/см² 7

Приводной двигатель Дизель

Число оборотов вала в мин. 500

Охлаждение компрессора воздушное

Вес установки, кг 4650

6. Конструкция скважины

	Разведочно-эксплуатационная	Наблюдательная
№ п/п	Геологический разрез	Описание пород	Мощность слоя, м	Уровень, м	Конструкция при бурении, мм	Конструкция обсадных колон, мм	Конструкция, при бурении, мм	Конструкция обсадных колон, мм
		суглинок   Гравийно-галечники с прослоями суглинков   Гравийно-галечники с прослоями глин	15	Нст Нд

 

 

Под конструкцией скважины понимается следующие характеристики:

– Количество, длина, диаметр колонны обсадных труб, тип и диаметр породоразрушающего инструмента

– Интервал и характеристика тампонажа

– Тип, диаметр, длина фильтра и способ его установки

7. Тампонаж скважины

При бурении на жидкие полезные ископаемые возникает необходимость в изоляции отдельных горизонтов скважины, комплекс работ выполняемый при изоляции этих интервалов, называется тампонированием.

Тампонирование применяется когда необходимо:

1. Изолировать продуктивный водоносный горизонт от выше лежащих пластов, не подлежащих эксплуатации.

2. Устранить катастрофическое поглощение промывочной жидкости.

3. Укрепить стенки скважин от обрушения, без применения обсадных труб

4. Устранить циркуляцию поземных вод по стволу скважины после её ликвидации.

5. Предотвратить коррозию обсадных труб, при наличии агрессивных сред.

Тампонирование может производиться глиной и цементом.

Исходя из предварительной стадии разведки тампонаж скважины производят глиной.

Тампонирование скважины глиной, является наиболее распространенным и простым способом изоляции водоносных горизонтов.

Если водоупором служит плотная глина или тяжелый суглинок, задавливание или забивку башмака труб производят на глубину 3-5 м. После этого проверяют надежность изоляции водоносного горизонта путем закачки воды в трубы под давлением. Если подстилающим слоем является порода недостаточная водоупорная, башмак труб устанавливают выше забоя на 1-2 м и в скважину забрасывают из пластичной глины шары диаметром 20-50 мм. Периодически глиняные шары тромбуют при помощи ударной штанги желонки с деревянной пробкой. Глиняный тампонаж должен быть достаточно плотным и заполнять пространство под башмаком и в трубах на 2-3 м выше башмака. Затем башмак колонны труб задавливают в образующийся глиняный тампонаж.

Если водоупорные пласты представлены скальными породами (известняками) то нельзя рекомендовать тампонирование простым вдавливанием башмака в предварительно заброшенную глину, так как в дальнейшем обсадные трубы трудно извлекать из скважины.

8. Выбор бурового агрегата

Буровая установка выбирается исходя из следующих показателей:

1. Способа и вида бурения

2. Глубины скважины

3. Начального и конечного диаметра

4. Угла наклона

Исходя из выше перечисленных показателей, выбираем буровую установку УРБ 3АМ.