Бурение скважин на воду | Технология | Оборудование | Цены | Фото и видео | Техническая литература
    
   




 

Техническая литература:

Колодцы

Схема гидрогеологических областей и районов СССР

Словарь по гидрогеологии А-Г

Словарь по гидрогеологии Д-О

Словарь по гидрогеологии П-Я



Справочник по бурению скважин на воду

Станок для бурения БУР-50:
Бурение скважин

 

ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ И ОСВОЕНИЯ ПЛАСТА

Оглавление книги - Бурение скважин на воду

Г лава VI
ВСКРЫТИЕ И ОСВОЕНИЕ ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТОВ

ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ И ОСВОЕНИЯ ПЛАСТА
Оценку способа освоения (разглинизация) проводят по ряду показателей. Например, если две или более рядом расположенные скважины пробурены на один и тот же водоносный горизонт и если горизонт имеет выдержанные гидрогеологические параметры по площади, конструкции скважин, технология вскрытия и оборудования пласта идентичны, то оценку способов или технологии освоения выполняют по удельным дебитам. Если понижения при откачке будут одинаковыми, то сравнение проводят по дебиту скважин.
Однако в практике такие условия почти никогда не встречаются и использование показателя удельного дебита или дебита для сравнения способов и технологии освоения пластов затруднительно.
Поэтому пользуются безразмерным показателем сопротивления |, характеризующим несовершенство скважины по степени и характеру вскрытия пласта (Шеста-нов и др., 1974; Бочевер и др., 1969). Этот показатель называют скин-эффектом.
Понижение 5п в центральной скважине при постоянном расходе для времени Ь может быть записано в виде:
50 = 5С + Д5н.с= Шп-рт- 4-25 ] . (78)
где 5С — понижение уровня, обусловленное откачкой из совершенной скважины; А5НС — дополнительное понижение уровня, обусловленное несовершенством скважины; К— коэффициент фильтрации; т — мощность пласта; а — коэффициент пьезопроводности; гс — радиус скважины. В небольшие промежутки времени в прифильтровой зоне устанавливается квазистационарный режим, поэтому в практических расчетах пользуются формулой Дю-пюи — Форхгеймера:
где N — показатель гидравлического сопротивления для совершенной скважины;
Е = -е! + Е2. (80)
Здесь Е2 — показатели сопротивления, характеризующие соответственно полноту и характер вскрытия пласта. Велична зависит от соотношения длины фильтра и мощности пласта, а также интервала установки фильтра по мощности пласта. Определяют ее на основании решений А. Л. Хейна, Н. Н. Веригина, В. Д. Бабушкина и других исследователей.
Величина, характеризующая степень эффективности пласта в результате проведенных работ, складывается из трех составляющих:
2 = &2ф + гп + Ьн.л . (81)
где гф, гп и гп.л — показатели сопротивления, обусловленные соответственно только фильтром, породой в прифильтровой зоне и отклонением от линейного закона фильтрации.
Раздельное определение величин гф, 5гп и гн.л в натурных условиях невозможно, поэтому суммарную величину |г находят по результатам опытных откачек из центральной скважины, когда рядом с ней имеются две или более наблюдательные скважины
В наблюдательных скважинах Е2=0, поэтому проводимость Кт и показатель |г рассчитывают по формулам:
?2 = гккт^-з') _ (Е. _ (83)
где 5', Б" — понижения уровня в первой и второй наблюдательных скважинах; 50 — понижение уровня в центральной скважине; !' Е" — показатели сопротивления Еь подсчитанные соответственно для первой и второй наблюдательных скважин; |'0—показатель сопротивления совершенной водозаборной скважины.

При наличии пьезометрической скважины, расположенной на расстоянии 1—1,5 м от центральной, получают более надежные значения показателя обобщенного сопротивления Ег
Показатель \ъ рассчитывают графоаналитическим способом. Если имеется лишь одна наблюдательная скважина, то |г определяют при расчете Кт по графику понижения или восстановления уровня при откачке в условиях неустановившегося движения (Бочевер, Алексеев, 1965).
Как показали исследования (Башкатов, Олоновский, Дрягалин, 1969), показатель Ег достигает 70—80% и более, поэтому соответствующие понижения составляют до 70% общего понижения уровня в водозаборных скважинах.

Оценку сопротивлений прифильтровых зон проводят с помощью индикаторных кривых С2 = Ф (80), которые могут быть представлены параболической 80=А(2-{-В(22 Q
или линейной 50 = -т^ зависимостями. Коэффициенты А и Ь характеризуют суммарные сопротивления фильтра и прифильтровой зоны, коэффициент В — дополнительные сопротивления, возникающие в связи с отклонением от линейного закона фильтрации.
Показатель Е2 характеризует общее дополнительное сопротивление в скважине за счет ее несовершенства по характеру вскрытия пласта.
Исследование прифильтровых зон с помощью сква-жинных расходомеров позволяет оценить степень освоения по длине фильтра или пласта. В связи с отсутствием исследований по сравнительной оценке различных способов вскрытия и освоения пластов были поставлены опыты на специальных кустах (Башкатов, Олоновский, Дрягалин, 1969). Обобщив результаты исследований, можно сделать следующие выводы (см. табл. 27): широко распространенный в практике способ разгли-низации зафильтровой промывкой малоэффективен, так как обеспечивает всего лишь 10—30% дебитов, полученных в скважинах ударного бурения;
малая эффективность зафильтровой промывки имеет место даже при освоении самоизливающихся скважин;
задержка начала работ по разглинизации затрудняет последующее их проведение и снижает эффективность зтих работ. Так, задержка работ по разглинизации на одни сутки (опытный участок № 1 в районе г. Краснодара) привела к тому, что последующие мероприятия по восстановлению проницаемости прифильтровой зоны успеха не имели, и скважина оказалась практически безводной;
разглинизация взрывом ТДШ не гарантирует сохранения сетчатого покрытия фильтров и дает эффект при условии интенсивного удаления продуктов взрыва из прифильтровой зоны;
способ посадки фильтра размывом водой и расход-кой обеспечивает наивысшие показатели по дебитам.
Расчеты показателя Е2) проведенные на основании выполненных исследований, показали, что Е2 меньше 0. Это объясняется, вероятно, тем, что мелкие фракции песка в процессе введения фильтра в пласт были вынесены вместе с потоком воды и образовали вокруг фильтра зону повышенной проницаемости.
Аэрированные растворы, обработанные ПАВ и имеющие плотность около 0,8 г/см3, позволили обеспечить де-биты на уровне дебитов скваж'ин ударного бурения и выше их. Поэтому применение аэрированных растворов следует рассматривать как весьма прогрессивное направление в решении проблемы освоения водозаборных скважин.
Разглинизация пласта обратновсасывающей промывкой через окна также эффективна. Однако разглинизация по длине фильтра отличается неравномерностью, вызванной более интенсивным удалением песка из зоны, прилегающей к промывочным окнам. При этом способе разглинизации у верхних интервалов фильтра происходит «защемление» глинистой корки и заглинизированной породы. Этим и объясняется неравномерность притока в таких скважинах. Промывка фильтра водой изнутри повышает дебиты скважин в среднем на 20—40% (см. табл. 27, рис. 55).
Если промывку фильтров изнутри проводят через длительное время (8 месяцев), то это не дает должного эффекта, что связано с консолидацией и упрочением связей глинистого материала с водовмещающими породами.
Комбинированный способ разглинизации сочетает в себе преимущества ряда способов и позволяет получать дебиты выше, а показатели сопротивления Е2 ниже, чем в скважинах ударного бурения.
Вскрытие пласта с обычным глинистым раствором. Разглинизация через промывочные окна со спуском водоподъемных труб выше окон. Откачка с расходо-метрией. Промывка гидронасадкой через 8 месяцев. Откачка с расходометрией Вскрытие пласта с глинистым раствором, обработанным ОП-7. Разглинизация через окна со спуском водоподъемных труб выше окон. Откачка с расходометрией. Промывка гидронасадкой через 8 месяцев. Откачка с расходометрией

Вскрытие пласта с глинистым раствором, обработанным ОП-7. Разглинизация через промывочные окна при спуске водоподъемных труб ниже окон.

Таким образом, наиболее эффективны те способы, которые обеспечивают минимальную кольматацию пласта и максимальное удаление объема породы, закольма-тированной при вскрытии пласта и его оборудовании.