Способы, виды и разновидности бурения гидрогеологических скважин

<11 12 131415 16 17 >

Способ	Вид	Разновидность	Условия применения	Достоинства	Недостатки
Ударное	Без циркуляции очистного агента	Ударно-канатное	Любые породы, включая валунно-галечные	Чистота вскрытия водоносного слоя, возможность бурения с одновременным погружением обсадных труб	Низкая производительность и высокая стоимость за счет большого количества стальных обсадных труб.
Вращательное	Шнековое	Мягкие и слабые скальные породы, включая мелкий галечник.	Высокая скорость, минимальная стоимость, закрепление стенок скважины	Ограниченная глубина скважин до 60 метров
С циркуляцией очистного агента	С промывкой	С прямой циркуляцией	Водой	В устойчивых породах и при вскрытии водоносного песка	Чистота вскрытия водоносного слоя	Отсутствие закрепления стенок скважины и удержания шлама при остановке циркуляции
Структурной жидкостью	В сложных разрезах с неустойчивыми породами	Закрепление стенок скважины без обсадных труб, удержание шлама при остановке циркуляции	Глинизация (кальматации) водоносного пласта, требует больших работ для разглинизации
С гипаном или полимерами	В устойчивых породах выше песчаного водоносного слоя	Временно закрепляет стенки скважины в песчаных слоях, легко вымывается при освоении скважины	Легко вымывается и перестает закреплять стенки скважины в верхних песчаных горизонтах
С обратной циркуляцией	С одной колонной труб	Для бурения скважин большого диаметра и больших дебитов в песчаных породах	Позволяет вскрывать водоносный горизонт скважиной большого диаметра	Требует большого долива воды и спец. оборудования
С двойной колонной труб	Для бурения геологоразведочных и гидрогеологических скважин с гидротранспортом керна или шлама	Получение качественной геологической и гидрогеологической информации. Высокая скорость бурения.	Требуется специальное оборудование. Ограничен диаметр скважины (190 - 215 мм)
С продувкой или с ГЖС	Вращательное	С использованием аэрированной жидкости	Для борьбы с поглощением при статическом уровне немного ниже устья скважины	Ликвидация поглощения промывочной жидкости	Необходимость компрессора
С продувкой воздухом	В устойчивых породах без водопроявлений выше водоносного пласта	Не нужны вода и дорогие реагенты; высокая скорость бурения; хорошее опробование и вскрытие водоносного пласта; хорошо в мерзлых породах	Не закрепляет стенки скважины; осложнения при водопроявлениях, не удерживает шлам при остановке циркуляции
С использованием пены	В устойчивых породах при наличии небольших водопроявлений	Те же что и с продувкой, плюс улучшает вынос шлама и не боится слабых водопроявлений	Требуется дополнительное оборудование и химреагенты.
Ударно-вращательное	Пневмоударником с продувкой воздухом	Тоже, что и с продувкой, но при наличии прослоек твердых скальных пород	Те же что и с продувкой плюс выше скорость бурения в твердых породах	Требуется дополнительный инструмент.
Пневмоударное с применением пены	То же плюс возможность бурения при небольших водопроявлениях	Те же и лучший вынос шлама	Требуется дополнительные инструменты и оборудование

На рис. 33 показаны конструкции водозаборных скважин с различными вариантами вскрытия водоносного горизонта.

В большинстве случаев верхние горизонты, представленные неустойчивыми породами, закрепляются одной или несколькими колоннами обсадных труб. Обычно используются стальные обсадные трубы, но могут применяться и трубы из полимерных материалов

В последнее время полимерные колонны труб стали широко применяться в качестве эксплуатационных и фильтровых колонн.

Рис. 33

Бесфильтровые скважины сооружаются в двух случаях: когда водоносный пласт представлен трещиноватыми, но устойчивыми скальными породами (обычно трещиноватый известняк, песчаник, сланец (рис. 33а), или когда, при наличии устойчивой кровли над водоносном песчаным горизонтом, в водоприемной части скважины создается воронка с устойчивыми стенками (рис. 33 б).

На рис. 33 в показана конструкция скважины с установкой фильтра непосредственно на водоподъемной колонне труб, на рис. 33 г фильтр установленный в водоносный горизонт с герметизирующим сальником, в вариантах – д и е фильтры с гравийной обсыпкой.

При бурении гидрогеологических скважин средних и больших глубин для изоляции горизонтов водопроницаемых пород, для обеспечения безопасности продуктивного пласта от загрязнения и для обеспечения долговечности работы водозаборной скважины, обязательно проводится цементирование затрубного пространства. Наиболее часто применяется цементирование методом « с двумя пробками», суть которого видна из рис. 34. а.

а б в

Рис. 34

Если высота подъема цементного раствора в затрубном пространстве требует давления больше, чем развивает цементировочный агрегат что характерно для глубоких гидрогеологических и большинства нефтегазовых скважин, применяют ступенчатое цементирование с помощью специальной цементировочной муфты рис. 34 б. Если фильтр совмещен с водоподъемной колонной применяют манжетное цементирование рис. 34 в. Результаты цементирования обычно контролируют геофизическимиметодами.