Станки для бурения | Технология | Оборудование | Цены | Фото и видео | Техническая литература
    
   




БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

 





Техническая литература:

Колодцы

Схема гидрогеологических областей и районов СССР

Словарь по гидрогеологии А-Г

Словарь по гидрогеологии Д-О

Словарь по гидрогеологии П-Я



Станок для бурения БУР-50:
Бурение скважин

 

СПРАВОЧНИК ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И БУРЕНИЮ СКВАЖИН НА ВОДУ (СССР 1983г., резидент - Белецкий А.С.)

Содержание справочника по проектированию и бурению скважин на воду

Раздел II.

БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

Глава 8. СОСТАВ БУРОВЫХ РАБОТ. РЕКОМЕНДАЦИИ И СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА ВОДУ

35. Роторное бурение

Роторное бурение (беспрерывное вращательное бурение) состоит в разрушении (крошением, резанием) пород в забое скважины соответствующими долотами и выносе их глинистым раствором, водой или сжатым воздухом при одновременном охлаждении бурового инструмента.

Роторное бурение следует использовать при выполнении следующих условий:

1) хорошо изученный геолого-гидрогеологический разрез участка бурения; 2) заранее разведанные и опробованные водоносные горизонты, для которых имеется подробная характеристика качества и количества воды; 3) горизонты воды характеризуются большими напорами; 4) возможность проведения каротажа скважины; 5) возможность бесперебойной доставки воды и глины к месту бурения.

В настоящее время в нашей стране широкое применение получили следующие виды роторного бурения: с прямой промывкой глинистым раствором и водой (комбинированный), с обратной промывкой водой, с продувкой сжатым воздухом, шнековый.

Роторное бурение с прямой промывкой глинистым раствором

Этот способ имеет некоторые преимущества и может быть рекомендован для бурения различных пород и заканчивания скважины, исключающего кольматацию пласта, а также при применении испытателей пластов, опережающего способа опробования на стадии поисково-разведочных работ.

Роторный способ бурения может быть осуществлен следующими буровыми установками: СБДУМ-150-ЗИВ, УРБ-2, УРБ-2,5А; УРБ-3АМ, 1БА-15В, УБВ-600; БУ80БРД, УРБ-3А3, УРБ-3А2.

Преимущества:

1) высокие механические и коммерческие скорости бурения;

2) возможность бурения пород различной твердости на различной глубине;

3) небольшая металлоемкость конструкции.

Недостатки:

1) при использовании глинистого раствора возникает трудность качественного опробования водоносных пластов и их освоения, что приводит к снижению дебита скважины, требует проведения длительных и сложных работ по ее разглинизации;

2) необходимость снабжения установок водой и качественной глиной;

3) трудности бурения в породах, содержащих валунно-галечниковые включения, поглощающие промывочную жидкость;

4) трудности организации работ в зимнее время при отрицательных температурах.

Роторное бурение с обратной промывкой водой

При этом способе бурения скважину промывают водой, которая поступает на забой между стенками скважины и бурильных труб. Разрушенная порода и вода (шлам) поднимаются с забоя по трубам бурильной колонны и через резиновый рукав поступают в отстойник, где вода очищается от шлама и снова, самотеком, направляется в затрубное пространство скважины. Вода, омывая, охлаждает долото, а затем, смешиваясь с разрушенной породой, всасывается при помощи эрлифта или центробежного насоса в отстойник. При этом уровень воды в скважине должен быть постоянно на 3-4 метра выше статического уровня водоносного горизонта.

Если от устья скважины до глубины статического уровня залегают неустойчивые породы (пески, супеси), то этот интервал закрепляют трубами.

Преимущества:

1) высокие механические скорости бурения в мягких и рыхлых породах, превышающие аналогичные показатели при бурении с прямой промывкой в 1,5-2 раза;

2) высокое качество вскрытия пласта, обеспечивающее высокие дебиты;

3) возможность бурения скважины больших диаметров (до 1200-1500 мм).

Недостатки:

1) возможность бурения только в мягких и рыхлых породах I-IV категорий по буримости;

2) возможность бурения, если уровень подземных вод находится на глубине 3 м и более.

Роторный способ с обратной промывкой водой осуществляется буровыми установками: 1БА115К, FA12, FA20, FA10, PA15.

Этот способ может быть рекомендован для бурения мягких и рыхлых пород, залегающих на глубине до 200-300 м, при необходимости создания мощного контура гравийной обсыпки и сооружения высокодебитной скважины.

Инструмент для вращательного (роторного и колонкового) бурения

Породоразрушающий инструмент для вращательного бурения подразделяют на три основные группы:

1) долота для роторного (беспрерывного) бурения; 2) долота и коронки для колонкового бурения; 3) долота-расширители.

Долота для роторного бурения: лопастные, фрезерные, шарошечные, алмазные.

Лопастные долота: режущие двух- и трехлопастные (табл. 36), истирающе-режущие и ступенчатые (ИР, ИРГ); ступенчато-лопастные (ДСГ3ЛИР, ДСГ3ЛР); пикообразные, шнековые забурники.

Таблица 36

Параметры двухлопастных и трехлопастных долот [18]

Долото

Диаметр, мм

Масса, кг

Долото

Диаметр, мм

Масса, кг

2Л-76

76

2

3Л-118

118

7,0

2Л-93

93

2,5

3Л-132

132

8,5

2Л-112

112

3,0

3Л-140

140

9,5

2Л-132

132

5,5

3Л-161

161

11,0

2Л-161

161

7,5

3ЛГ-190

190

20,0

Шарошечные долота: одношарошечные; двухшарошечные; трехшарошечные (табл. 37).

Таблица 37

Параметры одно-, двух- и трехшарошечных долот

Долото

Тип

Диаметр, мм

Масса, кг

Одношарошечные

7В-140-С

С

140

9,2

75К-214-С-1

С

214

47,0

Двухшарошечные

В151МГ

М

151

8,7

Трехшарошечные

В-97С

С

97

3,7

В-97Т

Т

97

3,7

В-112С

С

112

5,0

В-112Т

Т

112

5,7

2В-118С

С

118

5,7

Ш-112ОК

ОК

112

6,5

Шарошечные долота изготовляют нескольких типов, каждый из которых предназначен для бурения определенных пород:

М - легких и вязких пород: мягких глин, мела, песка, соли;

МС - мягких пород с пропластками пород средней твердости;

С - пород средней твердости: плотных глин, песчаников, известняков средней крепости, глинистых сланцев;

СТ - пород средней твердости с пропластками твердых и абразивных песчаников;

Т - твердых и крепких пород: доломитов, плотных известняков, крепких сланцев, абразивных песчаников;

К - крепких и очень крепких пород с абразивными свойствами: кремнистых известняков, кристаллических сланцев, кремнистых песчаников.

В индекс шарошечных долот, кроме буквы, обозначающей тип долота (М, МС и т.д.), входит также буква, указывающая завод-изготовитель, например: Б - Бакинский машиностроительный, В - Верхне-Сергинский машиностроительный, К - Куйбышевский долотный, С - Сарапульский машиностроительный, ОМ или М - Пермский машиностроительный, У - Дрогобычский машиностроительный завод, Л - Ленинградская ремонтно-механическая база.

Алмазные долота: с армировкой торца объемными алмазами (однослойные); с армированием матрицы мелкими алмазами.

Долота и коронки для колонкового бурения: шарошечные колонкового типа, твердосплавные, алмазные, дробовые.

Для бурения скважины с отбором керна применяют колонковые долота (табл. 38) со съемной и несъемной колонковыми трубами.

Таблица 38

Техническая характеристика колонковых долот

Долото

Диаметр бурильной головки, мм

Длина долота без бурильной головки, мм

1ВК-ДК 118СТ

118

5200

3В-ДК 145СТ

145

5200

1В-ДК 190СТ

190

6300

1В-ДК 214СТ

214

6300

1В-ДК 243СТ

243

6400

1В-ДК 295СТ

295

6400

1В-ДК 346СТ

346

6400

При бурении скважин роторным способом в крепких и очень крепких абразивных породах используют шарошечные долота, оснащенные твердосплавными зубками со сферической или породоразрушающей поверхностью (2В-93К, В-970К, 3В-132К, 2К-14ТК).

Для расширения ствола скважины или его участка в интервале водоносного горизонта применяют долота-расширители (табл. 39).

Таблица 39

Параметры долот-расширителей [18]

Долото-расширитель

Тип направляющий

Диаметр расширителя, мм

Длина корпуса расширителя, мм

РТС-295

Д3ПС-8

295

595

РТС-346

Д3ПС-10

346

595

РТС-394

Д3ПС-10

394

595

РТС-445

Д3ПС-10

445

595

Инструмент для спуска и подъема бурильных и обсадных труб:

1) элеватор (табл. 40) - для захвата и удержания бурильных и обсадных труб;

Таблица 40

Параметры элеваторов облегченных сварных

Элеватор

Максимальная грузоподъемность, т

Масса, кг

ЭБ-73

20

24

ЭБ-89

20

25

ЭБ-114

25

38

ЭО-168

22

42,7

ЭО-219

25

44,3

ЭО-273

28

57,0

ЭО-325

30

67,0

2) штропы - для соединения элеватора с талевым блоком;

3) ключи ручные типа РИК, двухшарнирные типа БУ-73-89, геологоразведочные, подвесные универсальные машинные типа УМК-1, машинные типа ОМН и цепные типа КЦМ;

4) переходники типа П, муфтовые М, ниппельные Н;

5) насосы типа "Гном" (табл. 41) для откачки пульпы (шлам с водой).

Таблица 41

Техническая характеристика насосов типа "Гном"

Насос

Максималь-

Максималь-

Мощность

Габаритные размеры, мм

Масса, кг

ная подача, м/ч

ный напор, м

электродвигателя, кВт

высота

диаметр

"Гном" 10-10

10

10

1,1

450

210

22

"Гном" 25-20

25

20

4

600

260

58

"Гном" 40-18

40

18

5,5

760

258

86

Конструкция скважины при роторном бурении

При роторном бурении скважины обычно имеют следующую конструкцию: шахтное направление, кондуктор, промежуточная колонна, эксплуатационная колонна и фильтровая колонна.

Шахтное направление служит для закрепления устья скважины от размыва глинистым раствором и направления циркулирующего раствора. Направление состоит из трубы длиной 2-6 м. В зависимости от устойчивости верхнего слоя пород направляющая труба спускается в заранее вырытый шурф, после проверки вертикальности ее забутовывают или цементируют.

Кондуктор предназначен для перекрытия горизонта, не подлежащего эксплуатации, или неустойчивых верхних пород, а также для обеспечения вертикальности скважины. Длина кондуктора не должна быть больше 50 м. Затрубное пространство обязательно цементируют от башмака до устья скважины.

Промежуточная колонна устанавливается редко, только при необходимости перекрытия не закрепленных направлением или кондуктором водоносных горизонтов, склонных к обвалам и поглощению промывочной жидкости.

Эксплуатационные колонны являются основными для скважин на воду.

В проекте скважины на воду должна быть составлена спецификация материалов, в которую входят:

1) обсадные трубы с указанием диаметра, длины, общей массы; 2) башмаки к трубам; 3) цемент с указанием марки и количества в килограммах; 4) количество глины в кубометрах; 5) реагенты; 6) количество гравия, его размер; 7) фильтровая сетка (номер и число); 8) проволока фильтровальная; 9) каркас для фильтров.

В спецификации оборудования для бурения скважины указывают также: тип буровой установки, тип насоса и его подачу (в м /ч и л/с), тип и вместимость глиномешалки, тип и производительность компрессора, размеры бурильных и эрлифтных труб (диаметр в мм), оборудование для очистки глинистого раствора.

Содержание справочника по проектированию и бурению скважин на воду:

Раздел I.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ
Глава 1.
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ВОДЕ
1. Физические константы воды
2. Внутренняя структура воды
3. Структура жидкой воды
4. Изотопный состав воды
5. Аномалии воды
6. Некоторые сведения о растворах
7. Подземные воды
Глава 2.
РАСХОДЫ ВОДЫ. ВЫБОР И ОЦЕНКА ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ. ОТБОР ПРОБ И ИХ АНАЛИЗ
8. Расходы воды
9. Выбор и оценка источников водоснабжения
10. Отбор и анализы воды
Глава 3.
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИРОДНЫХ ВОД И ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
11. Качество воды
12. Физические свойства воды
13. Химические свойства воды
14. Бактериологические свойства воды
15. Горные породы
16. Классификация горных пород по буримости
17. Некоторые сведения по гидрогеологии
18. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод
19. Классификация подземных вод
20. Связь подземных и поверхностных вод
Глава 5.
СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА РАЗВЕДОЧНО-ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ
21. Некоторые предварительные данные
22. Порядок проектных работ
23. Общие сведения о геофизических исследованиях
24. Сооружения для забора подземных вод
25. Содержание проекта
Глава 6.
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЗАБОРА
26. Некоторые сведения об источниках загрязнения подземных вод
27. Общие пути поступления различных видов загрязнений к водозаборным сооружениям
28. Проектирование мероприятий по санитарной охране водозаборов подземных вод
Глава 7.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕБИТА ОДИНОЧНОЙ СКВАЖИНЫ И РАДИУСА ВЛИЯНИЯ. ОПРОБОВАНИЕ СКВАЖИН ОТКАЧКАМИ. ВЫБОР ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО НАСОСА
29. Определение дебита одиночной скважины по данным опытных откачек
30. Определение радиуса влияния одиночной скважины
31. Опробование скважин откачками
32. Выбор эксплуатационного насоса
Раздел II.
БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ
Глава 8. СОСТАВ БУРОВЫХ РАБОТ. РЕКОМЕНДАЦИИ И СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА ВОДУ
33. Состав буровых работ
34. Ударно-канатное бурение
35. Роторное бурение
36. Способы цементирования затрубного пространства
37. Краткие сведения о промывочных жидкостях
38. Разглинизация скважин
39. Буровые установки
Глава 9.
ВСКРЫТИЕ ВОДОНОСНОГО ПЛАСТА. БЕСФИЛЬТРОВЫЕ СКВАЖИНЫ. ТИПЫ ФИЛЬТРОВ. ЗАКАНЧИВАНИЕ И ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН.
40. Вскрытие водоносного пласта
41. Бесфильтровые скважины
42. Типы фильтров
43. Установка фильтров
44. Монтаж фильтровых колонн
45. Заканчивание и освоение скважин
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЗАКОНЫ О ВОДЕ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
ОСНОВЫ ВОДНОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА СОЮЗА ССР И СОЮЗНЫХ РЕСПУБЛИК



    

Мы предлагаем бурение скважин в ярославской области до 150 метров шнековым бурением.