Способы, виды и разновидности бурения гидрогеологических скважин
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.
Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 2584;