Группа компаний Семиречье- бурение скважин на воду, бурение артезианских скважин, водоснабжение, проектирование водозаборов   Перейти на главную страницу сайта Компании Семиречье Контакты компании Семиречье Карта сайта компании Семиречье Заявка на бурение артезианских скважин
    Телефоны группы компаний Семиречье

Сооружение скважины

 

Организация работ по сооружению скважин

 
 

 

При сооружении скважин наибольшую сложность представляет сам процесс бурения.

При этом качество скважины обусловлено рядом организационных вопросов, таких как:

  • своевременная обсадка;
  • строительная откачка;
  • засыпка смесью;
  • обеспечение промывочным раствором и т.д.

Для обеспечения промывочным составом используют отстойники, которые находятся в двух-трёх метрах от установки, причём объём жидкости в 1,5-2 раза превышает объём сооружаемой скважины.Чтобы уменьшить потери промывочного раствора проводят кольматаж стенок отстойника при помощи глинистого раствора или экстрагируют их полиэтиленовой плёнкой.

На обеспеченность водой влияют местные условия. В среднем на каждую скважину расходуется воды в 2,5-3 раза больше, чем объём будущей скважины.

В местах, где водоисточник находится далеко, следует провести бурение малой скважины, а затем качать из неё воду в отстойник.

Бурение скважины должно быть беспрерывным и без простоев. Следующим этапом сооружения скважины, когда достигнута необходимая глубина и проведена промывка скважины, является установка обсадной колонны, которая оснащена фильтром, заглушкой и центрирующими фонарями. После спуска, обсадную колонну обсыпают гравийной смесью (крупнозернистым песком, гравием, песчано-гравийной смесью). Исходя из опыта, самая успешная эксплуатация скважины при отборе воды из песчаных отложений обеспечивается мощным контуром гравийной обсыпки.

Ещё одним немаловажным условием для сооружения скважины является своевременная откачка воды вплоть до её осветления, которое, как правило, наблюдается спустя 0,5-1,5 часа.

Опыт эксплуатации установок в разных геологических условиях представляет особый интерес. Согласно данным, полученным в результате бурения роторным методом с обратной промывкой, механическая скорость бурения варьируется в пределах от 7,3 до 4,58 м/ч, техническая же скорость составляет 1,26-4,58 м/ч.

В среднем процесс сооружения скважины вместе с установкой фильтровой колонны занимает от 93 до 100 часов (при глубине от 115 до 120 метров).

Механическая скорость при бурении скважины от 6 до 8 метров медленно-вращательным способом без промывки составляет 2,5-12,5 м/ч.

Для разных пород механическая скорость бурения существенно отличается.

Важным критерием эффективного бурения с обратной циркуляцией промывочного раствора является снабжение буровой установки необходимым объёмом воды для недопущения обвалов стенок скважины. Объём отстойника,при наполнении его водой и во время бурения скважины, должен иметь 1,5-2 объёма ствола сооружаемой скважины(в зависимости от местных условий и потерь воды на фильтрацию из отстойника и через ствол скважины).

Объём отстойника должен иметь 3-4 объёма скважины, при этом водопоглощение при бурении составляет:

  • 0,1-0,2л/с - в суглинках, супесях и глинах;
  • 0,5-2 л/с- в мелкозернистых глинистых песках;
  • 10-15 л/с- в среднезернистых песках;
  • 50 л/с- в крупнозернистых песках и гравийно-галечниковых отложениях.

Способ бурения с обратным всасыванием целесообразен в условиях, где уровень подземных вод составляет не меньше 3-х метров от земной поверхности. Если этот уровень выше 3-х метров - рекомендуется применение комбинированного кондуктора, который должен быть расположен выше земли на 4-4,5 метра.

Данный кондуктор применяется только на модернизированных установках с приставками. Более того, расположение ротора над устьем в пределах 4-4,5 метров осложняет работу, поэтому необходима надёжная герметизация устья сооружаемой скважины.

Согласно зарубежным данным, затраты мощности на бурение скважин 1200 мм диаметром и 100 глубиной шарошечным долотом в два раза меньше затрат мощности при бурении долотом режущего типа. Однако данное сравнение может быть ошибочным при выборе долота, если не учитывать условия и параметры бурения.

Выбирая долото, следует учитывать удельные затраты мощности, т.е. мощности, которая приходится на единицу пробуренного объёма скважины.

При бурении с обратной промывкой сооружаемую скважину можно оборудовать фильтрами разнообразных конструкций. Наиболее эффективна установка фильтровых каркасов с мощным контуром гравийной обсыпки (более 200-300 мм). Расход гравия зависит от диаметра скважины.

У нас в стране, из всех применяемых установок для бурения с обратной промывкой скважин большого диаметра, только УШБМ-16 имеет подвижный вращатель. Опыт работы с такой установкой интересен с практической точки зрения. Для получения данных проводились хронометражные наблюдения при бурении сооружаемых скважин. В результате были собраны данные бурения скважины трёхлопастными долотами 760 мм диаметром на глубину 50 метров всасывающим методом в супесчано-глинистых отложениях.

Согласно этим данным, средняя механическая скорость бурения составляет 2-2,5 м/ч. Средняя техническая скорость при бурении эрлифтом достигает 3м/ч, что обусловлено сокращением времени на простои и восстановление циркуляции.

Для бурения скважины 100 м и более глубиной, в целях обеспечения вертикальности и устойчивости ствола скважины, инструмент для бурения оснащают центратором.

В вязких и плотных породах для повышения механической скорости бурения применяют отяжелённые бурильные трубы.

Процесс бурения в гравийно-галечниковых отложениях осложнён из-за большого расхода промывочной жидкости и необходимости замены породоразрушающего инструмента (рис. 1)

Диаграмма бурения скважин

Рис. 1 Диаграмма бурения скважин (в гравийно-галечниковых отложениях 3-хпластным шарошечным долотом 760 мм диаметром на глубину 100 метров)

1 - песок; 2 - галечник; 3 - валуны; 4 - суглинок.

Диаграмма показывает, что за время бурения было осуществлено 3 подъёма и 3 спуска бурового инструмента. Один - для смены долота, остальные - для восстановления герметизации соединений бурильных труб вследствие вибрации инструмента. Весь процесс занял сутки, причём операции по спуску и подъёму заняли 5 часов.

При помощи хронометражных наблюдений провели сравнение буровых установок УЩБМ-16 и ФА-12 и установили затраты времени на процесс наращивания одной бурильной трубы с фланцевым соединением (рис.2), где 100% - это время наращивания бурильной трубы на ФА-12.

наименование сооружений

Таким образом, при сооружении скважины, наращивание бурильной трубы на установке УШБМ-12 включает 5 операций, в то время как на установке ФА-12 - 10. Вместе с тем, затраченное время на наращивание труб установкой УШБМ-12 меньше на 21%, по сравнению с установкой ФА-12.

Кроме того, установка УШБМ-16 производит бурение шестиметровыми трубами при одинаковых высотах мачт данных установок. В итоге временные затраты на операции по спуску и подъёму уменьшаются на 60 % и более.