Особенности бурения гидрогеологических скважин.

В сферу специалистов по геологоразведочным работам, кроме разведки твердых полезных ископаемых, входит разведка и добыча водных ресурсов и изучение гидрогеологических условий геологического разреза. Эти работы выполняются бурением разведочных и эксплуатационных гидрогеологических скважин. При бурении и освоении гидрогеологических скважин значительную

роль играют геофизические исследования скважин.

Водозаборные и гидрогеологические скважины можно разделить на две группы:

- гидрогеологические и водозаборные скважины на пресные воды глубиной до 200 – 600 метров (обычно 30 – 50 и 200 – 300 м);

- гидрогеологические скважины и водозаборные скважины для добычи минеральных вод и рассолов глубиной до 1500 – 2000 метров.

При бурении и освоении гидрогеологических и водозаборных скважин первостепенное значение имеют состав и свойства пород разреза. С гидрогеологической точки зрения породы делятся на водопроницаемые и водоупорные.

Водопроницаемые, они же обычно водоносные породы – породы пропускающие (фильтрующие) воду: пески, супесь, гравий, галечники, щебень, валуны, трещиноватые скальные породы. Все они различаются гранулометрическим составом, формой и размерами пор и каналов, пропускающих или содержащих воду.

Водоупорные породы – плотные суглинки и глины, скальные изверженные или метаморфические не трещиноватые породы.

Проницаемость и водоупорность пород являются объектом геофизических исследований гидрогеологических и водозаборных скважин.

Не меньший интерес представляет информация о подземных водах. По условиям залегания и питания водоносных горизонтов различают следующие подземные воды: верховодки, грунтовые воды со свободной поверхностью, безнапорные межпластовые, напорные (артезианские). Особо важное значение имеет оценка качества грунтовых вод, их химический состав, температура, в первую очередь, для потребителей, но и для геофизических исследований скважин.

Поскольку гидрогеологические скважины бурятся, в основном, в осадочных породах при наличии водоносных пластов, представленных рыхлыми, пористым и трещиноватыми скальными породами, то основными особенностями их бурения будут проблемы закрепления стенок скважины, изоляции горизонтов, и, главное, освоение водоносных пластов для добычи (или дренажа) воды.

Отсюда первая особенность – особо важное значение имеет построение конструкции скважины вскрытие и оборудование водоприемной части.

Конструкции гидрогеологических скважин должны обеспечивать надежную изоляцию различных водопроницаемых пластов и обеспечивать размещение в водозаборной части фильтра и водоподъемного оборудования.

В зависимости от вида и состояния пород водоприемной части, скважины оборудуются различными фильтрами или могут быть бесфильтровыми.

Поскольку при бурении гидрогеологических скважин особо важное значение имеет изоляция горизонтов с водопроявлениями (водопритоки, поглощение, водоперетоки), в большинстве случаев в скважине устанавливаются колонны обсадных труб, и цементируется затрубное пространство обсадных колонн.

С учетом этих особенностей большое значение приобретают геофизическиеисследования в скважинах. Геофизическая информация позволяет уточнить геолого-литологический разрез скважины и оценить фильтрационные свойства пород, определить геометрические размеры скважины, техническое состояние и точное расположение обсадных труб и фильтров, места повреждения обсадных труб, направление и скорость движения промывочной и пластовой жидкостей, зоны поглощения, интервалы и качество цементирования колонн обсадных труб и другие задачи.

Для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин в зависимости от назначения, глубины и геологического разреза могут применяться различные виды и разновидности бурения. Условия применения разновидностей бурения приведены табл. 7

Таблица 7